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基于STM32的两轮自平衡车设计与实现
| 论文题名： | 基于STM32的两轮自平衡车设计与实现 |
| 关键词： | 自平衡车;设计理念;服务功能 |
| 摘要： | 自平衡车结构简单、控制灵活，能够适应多种复杂场合，其相关应用已经在安保、民用代步工具等领域投入使用。对自平衡车的设计和研究，其相关理论算法和设计思路能够为自平衡车应用提供新的设计方案，具有广阔的应用前景。 本文首先对自平衡车进行数学建模。建立自平衡车瞬时力学平衡方程，对控制电机进行线性化处理，建立自平衡车状态空间模型。通过MATLAB验证了该模型的可观性和能控性。然后从自平衡车的功能角度，对其硬件系统进行设计，对关键模块进行选型和计算，确保设计的合理性和科学性。 算法设计是本文的重点。本文通过Kalman滤波算法对陀螺仪和加速度计信号进行滤波融合，使自平衡车姿态信息更加准确。同时针对自平衡车系统的不稳定性，设计了LQR控制器，并用Simulink进行仿真，仿真结果表明该算法对自平衡车的姿态具有很好的控制效果。 最后，搭建自平衡车控制平台，对自平衡车进行调试，调试结果表明该设计能够很好地实现自平衡车的各项功能。 |
| 作者： | 潘二伟 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 张鹏;何艳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 黑龙江大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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