两轮自平衡车摆机器人建模与控制方法的研究

目录

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第1章绪论

1.1两轮自平衡机器人概述

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3两轮自平衡机器人研究现状分析

1.4课题研究意义

1.5本文主要研究内容

第2章两轮自平衡车摆机器人系统构建及姿态测量

2.1两轮自平衡车摆机器人机械系统

2.2两轮自平衡车摆机器人控制系统

2.2.1两轮自平衡车摆机器人核心控制系统

2.2.2两轮自平衡车摆机器人传感系统

2.2.3基于DSP+PFGA运动控制卡的设计

2.3两轮自平衡车摆机器人姿态测量方法的设计

2.3.1姿态测量传感方案

2.3.2姿态测量滤波方案

2.4两轮自平衡车摆机器人扩展自适应卡尔曼滤波算法的研究

2.4.1卡尔曼滤波原理

2.4.2自适应卡尔曼滤波系统模型

2.4.3自适应R矩阵

2.4.4实验与分析

2.5本章小结

第3章两轮自平衡车摆机器人建模及动力学特性分析

3.1两轮自平衡车摆机器人建模假设条件及参数说明

3.2两轮自平衡车摆机器人运动学建模

3.3两轮自平衡车摆机器人动力学建模

3.3.1多刚体系统动力学建模方法

3.3.2 两轮自平衡车摆机器人动力学模型

3.4两轮自平衡车摆机器人动力学特性分析

3.4.1两轮自平衡车摆机器人系统的稳定性

3.4.2两轮自平衡车摆机器人系统的可控性

3.5本章小结

第4章两轮自平衡车摆机器人平衡控制算法研究

4.1线性二次型控制介绍

4.1.1最优控制问题

4.1.2最大值理论

4.1.3线性二次型问题

4.1.4线性二次型状态调节器设计

4.2两轮自平衡车摆机器人递归LQR算法的研究

4.2.1两轮自平衡车摆机器人模型的线性化

4.2.2线性二次型姿态平衡控制规律

4.3 LQR平衡仿真实验

4.4 两轮自平衡车摆机器人自适应模糊控制算法的研究

4.4.1 模糊逼近

4.4.2直接自适应模糊控制

4.4.3两轮自平衡车摆机器人的自适应模糊控制器设计

4.5自适应模糊平衡控制仿真

4.6本章小结

第5章两轮自平衡车摆机器人直行和转向控制研究

5.1模糊算法概述

5.1.1模糊系统的基本思想

5.1.2模糊系统的基本概念

5.2两轮自平衡车摆机器人平衡控制方法

5.2.1融合函数

5.2.2基于融合函数模糊控制器的设计

5.2.3平衡控制仿真

5.3两轮自平衡车摆机器人的直行控制方法

5.3.1直行控制器的设计

5.3.2直行控制仿真

5.4两轮自平衡车摆机器人的转向控制方法

5.4.1转向控制器的设计

5.4.2转向控制仿真

5.5本章小结

第6章两轮自平衡车摆机器人实验研究

6.1 VC++和MATLAB混合编程的概述

6.2两轮自平衡车摆机器人实验系统

6.3两轮自平衡车摆机器人实验内容

6.3.1平衡控制实验

6.3.2直行控制实验

6.3.3转向控制实验

6.4本章小结

结论

参考文献

攻读博士学位期间发表的学术论文及专利

致谢