自平衡兩輪移動機器人的設計.pdf

1、自平衡兩輪移動機器人是一種類似于倒立擺的輪式移動機器人。由于該機器人在控制上的復雜性和技術實現上的難度，很適合作為各種控制理論和方法研究的試驗平臺。
　　 本文在分析了國內外研究現狀的基礎上自行設計制作了簡易機器人的總體機械結構和硬件電路。采用dsPIC30F4011作為本系統的主控芯片，自制的傾角傳感器、陀螺儀和自制的電機編碼器作為檢測系統的傳感器，并設計了遙控器電路和人-機接口電路等。
　　 根據已構建的機器人的系統

2、參數，分析了機器人的運動狀態(tài)，建立了機器人的動力學模型，得到了系統的狀態(tài)空間表達式，設計了LQR最優(yōu)控制器和PID控制器，并進行了MATLAB仿真，兩者均獲得了期望的平衡效果，驗證了系統的合理性和可行性。
　　 對傳感器的標定實驗表明在機器人傾斜角度小于±10°時機器人的傾斜角度和傳感器的偏差是線性的，利用陀螺儀模塊得到了機器人的角速度，利用自制的編碼器得到了機器人的角度，通過比較多種PID算法的優(yōu)缺點，設計了適合于本系統的基于