自平衡二轮电动车直立控制研究开题报告

1. 研究目的与意义

考虑具有自平衡功能的同轴二轮电动车。参考科研文献，建立该类电动车的动力学模型。分析所建立动力学系统，给出简单控制算法实现该种电动车前进后退功能。在MATLAB软件中实现动力学模型和控制算法的仿真计算。了解掌握自平衡二轮电动车的动力学原理和控制算法，为相关车辆实验提供理论基础。

2. 国内外研究现状分析

国外研究现状

1995 年，美国人boskovich对双轮自平衡机器人研究提出了定向运动控制策，使得机器人能保持自身运动的平衡性，同时在运动中还能自我修正航向角。

1996 年，日本筑波大学的 ha 和 yuta为两轮机器人 yamabico kurara 提出了状态反馈控制策略，能在平面上实现自由地自平衡行进。随后，为了提高两轮机器人 yamabico kurara 控制算法的鲁棒性，抗干扰性和自适应性，在改进原算法的基础上又提出自适应控制方法。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）考虑有自平衡功能的同轴二轮电动车,参考文献，建立电动车的动力学模型。

（2）建立动力学系统，给出简单控制算法实现电动车的前进和后退功能。

4. 研究创新点

建立自平衡二轮电动车的动力学模型，在MATLAB环境中设计基于PD控制算法的二轮电动车直立控制器并仿真分析控制器中各参数对系统的影响。