平衡车姿态控制技术研究任务书

毕业设计（论文）任务书 题目 平衡车姿态控制技术研究 学 生 姓 名 学 院 电气工程学院 专 业 自动化 (本一 ) 班 级 学 号 课题的内容和要求 （研究内容 、研究目标和解决的关键问题） 自平衡车 作为一种结构简单、控制方式灵活的机器人移动本体，随着社会的进步和发展，在越来越多的场合中得到使用，并在其基础上增加不同的功能模块可以实现更加具体的功能，具有广泛的应用前景 。 系统通常由四个部分组成：移动机构、感知系统、控制系统。移动机构是智能车的主体，决定了运动空间，一般采用轮式机构。感知系统一般采用超声波测距仪、接触和接近觉传感器、红外线传感器和 CCD 摄像机等。随着近年来计算机技术、人工智能技术、传感技术以及移动机器人技术的迅速发展，控制系统的研究和开发已具备了 坚实的基础和良好的发展前景。智能车的控制与工作环境往往是不确定的或多变的，用传感器探测环境、分析信号，以及通过适当的建模方法来理解环境，具有特别重要的意义。对于工作在复杂非结构环境中的智能车，要进一步提高其自动化程度，主要依靠模式识别及障碍物识别、实时数据传输及适当人工智能方法，还需要进一步开发全局模型，从而为智能车获取全局信息。 课题的研究方法和技术路线 通过参阅大量国内外文献资料，了解 智能车的发展现状，并在对智能车的设计思路和方法研究的基础上，提出一个可实现的结构比较简单的智能车方案。 1、 研究自平衡 车的运动学与动力学模型，构建其机械仿真模型； 2、 建立基于控制模型的控制算法，并进行 matlab 仿真研究，确定相应的控制参数； 对机械仿真模型和 matlab 算法进行联系仿真研究，进行动态仿真试验，优化结构和控制参数。 基 础 条 件 学生已经修完传感器技术、单片机控制技术、自动控制原理、电机控制技术等专业课程，具备设计所需的理论基础。 参考文献 机器人运动学与动力学建模相关文献 Matlab 软件的控制系统建模与仿真相关文献 机械动力学仿真软件 adams 的系统机械建模与仿真 本课 题必须完成的任务： 建立系统数学模型和机械动力学仿真模型； 建立相关控制算法并进行 matlab 仿真； 完成自平衡小车机械动力学和控制算法的联合仿真研究。 成果形式 论文一篇 进度计划 起讫日期 工作内容 备 注 2.25-3.1 查阅中外参考文献，翻译一份英文资料。 3 月 25 日 上交 3.1-3.14 消化吸收参考文献及资料，撰写毕业设计开题报告。 3 月 30 日 上交 3.16-4.24 进行总体研究（设计）工作。 3.12 3.15 完成开题答辩 4.25 毕业设计中期检查。 4 月 30 日前 完成中期检查 4.26-5.17 进行模块研究（设计、制作、调试等）工作。 5 月 17 日 基本完成 5.18-5.31 撰写毕业论文（设计说明书）。 6 月 1 日 交毕业论文草稿 6.1-6.5 修改完善毕业论文，进行毕业设计成果演示和验收。 6 月 15 日前 毕业论文定稿 6.6-6.8 准备和进行毕业论文答辩。 6 月 6 日 答辩 教研室审核意 见 教研室主