雙輪自平衡移動機(jī)器人的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、雙輪自平衡移動機(jī)器人是輪式機(jī)器人的重要分支，它有轉(zhuǎn)向半徑小、調(diào)速效果好、操作簡單、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)?？勺鳛槠匠５拇焦ぞ撸瓤梢詼p少污染又可以緩解交通壓力，成為當(dāng)前的熱門研究課題。
　　雙輪自平衡移動機(jī)器人的關(guān)鍵技術(shù)在于控制車體保持動態(tài)平衡，本文主要研究雙輪自平衡移動機(jī)器人的自平衡控制，旨在設(shè)計(jì)一種可靠的自平衡控制系統(tǒng)。
　　本文重點(diǎn)對如下方面進(jìn)行了研究:
　　1、設(shè)計(jì)了該車自平衡控制系統(tǒng)的重要部分硬件電路，包括姿態(tài)信號

2、檢測模塊、電機(jī)驅(qū)動器的主電路驅(qū)動模塊等。并通過對有刷直流電機(jī)加入編碼器形成了閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而有效的加強(qiáng)了平衡車的載人穩(wěn)定性;
　　2、姿態(tài)檢測濾波算法的設(shè)計(jì)。基于Kalman濾波器和互補(bǔ)濾波器設(shè)計(jì)了多傳感器信號融合濾波算法，以達(dá)到抑制傳感信號的溫度漂移現(xiàn)象和增強(qiáng)其抗干擾的能力;
　　3、自平衡PID控制算法研究。包括直立PD控制、速度PI控制和轉(zhuǎn)向PD控制;
　　4、車體的部分機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。包括轉(zhuǎn)向桿機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，車