基于陀螺稳定器原理的自平衡车建模与仿真开题报告

1. 研究目的与意义

自从机器人的想法被提出后，不同国家的科学家与学者对其都抱有浓厚的兴趣，随着科学技术与人类文明的大跨越式发展，机器人已经越来越普遍地出现在大众视野中。

目前，机器人领域的研究已经形成几个互相独立又有联系的分支。

轮式自平衡机器人就是其中一个重要分支。

2. 国内外研究现状分析

双轮自平衡机器人的相关研究开始于二十世纪80年代，由日本东京电信大学白动化系的山藤一雄教授提出了类似的设计思想，在1987年就申请了技术专利，并于1996年在日本通过了专利申请。

1995年美国著名发明家迪安卡门开始研制segway，其独特的动态稳定技术与人体的平衡能力相近，五个便宜的固态陀螺仪、倾斜传感器、高速微处理器和电动机每秒100次检测车体姿态，测出驾驶者的重心，瞬间完成计算，以每秒20000次的频率进行细微调整，不管什么状态和地形都能白动保持平衡。

其他研究概况详见附件文献综述。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：（1）学习matlab软件的建模和仿真方法。

（2）自平衡车的动力学原理，建立动力学模型。

（3） 在matlab软件中建立动力学模型，搭建控制算法仿真模块。

4. 研究创新点

（1）采用陀螺仪稳定器技术，自平衡汽车车轮前后异轴布置，使车辆本身具有自动平衡能力。

（2）为研发节能环保型车提供了一种研究思路。