两轮载人自平衡车的实现与运动控制的优化研究

发布时间：2024-03-02 14:38

　　两轮自平衡车是一种两轮左右平行布局、由清洁能源驱动、微型计算机控制的智能终端。它的设计突破了传统车静态平衡的概念,具有感知环境,自动态平衡,可实现零半径回转等特点。作为一种新型载人交通工具,双轮平衡车并不具备传统的刹车系统,所以设计一个能够适应不同路面环境,并且稳定的平衡车系统至关重要。近几年来,载人平衡车在市场上取得了飞速的发展,关于载人平衡车的研究成果也大量涌现,但实现其稳定控制的问题始终得不到很好的解决,尤其是在较为复杂的路面环境下。针对这一缺陷,本文基于前人的一套较为稳定的控制方案上,分别对平衡车数学模型、传感器数据融合、平衡车控制算法三个方面做出完善和优化,主要工作如下:1.建立一个较为完整的两轮平衡车数学模型,验证双轮平衡的可行性和稳定性,为车体机械框架结构及电机的选取做出理论指导。2.根据数学模型指导,选取一套重心低,且分布于两轮轴心上方的载人平衡车机械框架,完成车体框架的组装和部分电路的修改。3.加入了视觉功能,将机器视觉信息与传统惯导传感器的数据进行融合,实现了动态的卡尔曼模型对车体姿态的实时预测。4.针对载人平衡车的控制规律,设计一个符合本平衡车系统要求的模糊PD控...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1日本研制的最早两轮车

工中的潜在危险。尤其在这个互联网信息技术和计算机技术的快速自动控制领域也得到了进步和革新，自动控制技术是以更高精度、加综合化和更加智能化为方向发展。长久以来我国在自动控制技术上都有了很大的进步，目前正向着更智能化、高精化和综合化方向人自平衡车国内外发展现状外研究发展现状轮站立机器....

图1-2最早实现载人SegwayHT

工中的潜在危险。尤其在这个互联网信息技术和计算机技术的快速自动控制领域也得到了进步和革新，自动控制技术是以更高精度、加综合化和更加智能化为方向发展。长久以来我国在自动控制技术上都有了很大的进步，目前正向着更智能化、高精化和综合化方向人自平衡车国内外发展现状外研究发展现状轮站立机器....

图1-3机器人JOE

高达6万人民币，在当时刚好是一辆小轿车的价格，所以广畏，赛格威载人平衡车一度沦为富豪们的私人玩具和身份次是交通法规的不完善。载人平衡车作为一种无刹车制动系的安全稳定性一直都是大众关注的焦点，禁止双轮平衡车在驶，交通法也未能做出及时修改完善，使得载人平衡车只能的空间。，受到美国....

图1-4FLATHRU载重机器人

高达6万人民币，在当时刚好是一辆小轿车的价格，所以广畏，赛格威载人平衡车一度沦为富豪们的私人玩具和身份次是交通法规的不完善。载人平衡车作为一种无刹车制动系的安全稳定性一直都是大众关注的焦点，禁止双轮平衡车在驶，交通法也未能做出及时修改完善，使得载人平衡车只能的空间。，受到美国....

本文编号：3917005