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站球机器人及其自平衡控制

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站球机器人及其自平衡控制
论文目录
 
致谢第1-6页
摘要第6-7页
ABSTRACT第7-11页
1 引言第11-21页
  1.1 课题背景与意义第11页
  1.2 国内外研究现状第11-18页
    1.2.1 国外研究现状第13-18页
    1.2.2 国内研究现状第18页
  1.3 站球机器人的关键问题第18-19页
  1.4 论文的结构安排第19-21页
2 与本文相关的基础理论概述第21-37页
  2.1 最优控制简介第21-22页
  2.2 滑模变结构控制简介第22-28页
    2.2.1 滑动模态的定义第23-24页
    2.2.2 滑模变结构控制的基本问题第24页
    2.2.3 滑模变结构控制系统的动态品质第24-25页
    2.2.4 滑模变结构控制对外干扰和系统内部的参数摄动的不变性第25-26页
    2.2.5 分层滑模控制第26-28页
  2.3 本文所用到的坐标系及有关旋转方向的定义第28-32页
    2.3.1 坐标系的定义第28-30页
    2.3.2 旋转方向的定义第30-32页
  2.4 站球机器人姿态的描述第32-36页
    2.4.1 姿态矩阵第32-33页
    2.4.2 姿态矩阵的欧拉角表示法第33-34页
    2.4.3 姿态矩阵的四元数表示法第34-36页
  2.5 本章小结第36-37页
3 站球机器人的本体设计第37-55页
  3.1 站球机器人的机械结构设计简介第37-41页
    3.1.1 站球机器人的整体结构搭建第37-39页
    3.1.2 站球机器人的结构调整第39-41页
  3.2 电子系统硬件设计及所使用的元器件简介第41-45页
    3.2.1 元器件简介第41-45页
    3.2.2 主控电路板的设计及元器件焊接第45页
  3.3 站球机器人姿态测量系统设计简介第45-54页
    3.3.1 站球机器人姿态信息的测量第46-49页
    3.3.2 站球机器人姿态测量系统的初始化第49-50页
    3.3.3 站球机器人的姿态解算第50-54页
  3.4 本章小结第54-55页
4 站球机器人数学模型的建立及其特性分析第55-69页
  4.1 站球机器人的工作原理第55-56页
  4.2 站球机器人的运动学分析第56-59页
  4.3 站球机器人动力学模型的建立第59-67页
    4.3.1 动力学模型的建立第59-66页
    4.3.2 站球机器人动力学模型特性分析第66-67页
  4.4 本章小结第67-69页
5 站球机器人控制系统的设计与验证第69-99页
  5.1 站球机器人平衡控制器的设计与仿真第69-88页
    5.1.1 站球机器人的LQR设计第69-73页
    5.1.2 站球机器人的HSMC设计第73-76页
    5.1.3 LQR和HSMC的仿真实验及结果分析第76-88页
  5.2 站球机器人的实物控制第88-96页
    5.2.1 实验前的准备工作第88页
    5.2.2 LQR和HSMC的实物控制及结果分析第88-96页
  5.3 本章小结第96-99页
6 结论第99-101页
参考文献第101-105页
附录A第105-109页
附录B第109-113页
附录C第113-119页
附录D第119-127页
附录E第127-135页
附录F第135-145页
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果第145-149页
学位论文数据集第149页

本篇论文共149页,点击这进入下载页面
 
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