基于PID和LQR控制的兩輪自平衡小車研究.pdf

1、本文旨在研究和開發(fā)兩輪平衡車實(shí)驗(yàn)裝置，兩輪平衡車是由左右兩個車輪和車體組成的多變量、強(qiáng)耦合、高度不穩(wěn)定，非線性的控制了系統(tǒng)，平衡車系統(tǒng)是經(jīng)典的控制理論模型，也是檢測各種控制算法優(yōu)劣的實(shí)驗(yàn)裝置，國內(nèi)外開展的針對這一領(lǐng)域的研究有著重要的意義，無論是工業(yè)控制還是軍事領(lǐng)域，平衡車的研究都起著舉足輕重的作用。
　　另外如今平衡車已被開發(fā)成一種交通工具，這種交通方式更為綠色環(huán)保，節(jié)能便捷，逐漸成為公園以及高爾夫球場力不可或缺的交通工具。

2、>　　兩輪平衡車系統(tǒng)是由簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的電氣結(jié)構(gòu)組成的動力裝置，依靠姿態(tài)傳感器得出車體姿態(tài)，然后根據(jù)電機(jī)執(zhí)行器實(shí)現(xiàn)反饋控制最終達(dá)到車體穩(wěn)定平衡。本文首先主要分析平衡車的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和研究方向，以及平衡車的研究意義。第二利用牛頓力學(xué)和拉格朗日對車體進(jìn)行動力學(xué)建模并對比分析兩種模型，另外通過MATLAB的Simulink對模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證。第三從電氣和機(jī)械的角度剖析平衡車的硬件組成，并分析傳感器和驅(qū)動器等模塊的工作原理和性能。第四深