两轮自平衡小车设计毕业论文.doc

两轮自平衡小车设计毕业论文目录1绪论 72驱动硬件构建 183传感器数据处理 224自平衡小车控制策略研究 365总结 38致谢 40参考文献 41附录1 43附录2 ,对于移动机器人的研究,包括轮式、腿式、履带式以及水下式机器人等,可以追溯到20世纪60年代。移动机器人得到快速发展有两方面原因:一是其应用围越来越广泛;二是相关领域如计算、传感、控制及执行等技术的快速发展。移动机器人尚有不少技术问题有待解决,因此近几年对移动机器人的研究相当活跃。近年来,随着移动机器人研究不断深入、应用领域更加广泛,所面临的环境和任务也越来越复杂。机器人经常会遇到一些比较狭窄,而且有很多大转角的工作场合,如何在这样比较复杂的环境中灵活快捷的执行任务,成为人们颇为关心的一个问题。双轮自平衡机器人概念就是在这样的背景下提出来的。两轮自平衡小车是一个高度不稳定两轮机器人[1],是一种多变量、非线性、强耦合的系统,是检验各种控制方法的典型装置。同时由于它具有体积小、运动灵活、零转弯半径等特点,将会在军用和民用领域有着广泛的应用前景。因为它既有理论研究意义又有实用价值,所以两轮自平衡小车的研究在最近十年引起了大量机器人技术实验室的广泛关注。,美国、日本和瑞士等,国的研究相对还比较少。以下分别介绍衡机器人。,国外的专家和爱好者们取得了一系列的成果,以下介绍衡小车:[2]研发的两轮自平衡机器人Nbot基于倒立摆的小型自平衡两轮车模型,是由HCllrobotcontr0ller进行控制的。。。它由车架上方所附的重物模拟实际车中的驾驶者[3]。。,用线性状态反馈控制器来控制整个系统的平衡稳定。由美国发明家DeanKamen开发的‘SEGWAYHT’两轮个人交通工具是一个更为实用、成熟以及商业化的两轮运载车的版本。它可以承载站立在平台上的驾驶者,并在保持平衡的状态下在多种路面上进行便捷的运动[4],。它使用了五个陀螺仪和一个收集其他角度传感器数据的集成器来保持自身的直立状态。2004年,,并在机器人上安装了一个摄像头使它也成为一款自主移动机器人。它由三层板构成,支架做得很高,使重心竖直靠上。但其平衡表现很出色,获得了第一届年度Robolymipics''BestofShow''类金牌。:电子科技大学研究出了自平衡两轮机器人[5],它是一种两轮式左右并行布置结构的自平衡系统。它利用伺服放大器ADS作为控制器,选择两个Maxson电机作为执行元件,采用自适应神经模糊控制器对小车这一非线性对象进行大围控制,从而实现系统的自平衡。工业大学也有类似的双轮直立自平衡机器人,该系统采用DSP作为控制核心。车体倾斜角度检测采用加速度传感器和陀螺仪