两轮自平衡小车控制算法研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

研究目的

两轮自平衡小车系统具有多变量、非线性、强耦合性以及参数不确定性等特性^[1]，自问世以来受到了国内外广大人员的关注和研究，成为研究各种控制的一个理想平台^[5]，其控制方法涉及到了pid控制^{[2] [22]}、lqr控制^{[3] [23]}、模糊滑模控制^{[4] [24]}、神经网络控制^[12]等。本人作为车辆工程的一名学生，对于汽车机械结构方面的知识了解的较多，而对控制方面的知识不太了解，而近几年来车上的电控产品越来越多，对两轮子平衡小车进行研究设计有助于我对控制理论了解的更加透彻并将机械和电子方面的知识结合起来，成为一个多方面的人才。

研究意义

2. 研究的基本内容与方案

1．硬件：控制器，传感器，电机，无线传输装置的选择及使用。

2．软件：两轮平衡小车的动力学模型建模方法和控制算法的选择及小车控制程序的编写

研究目标

3. 研究计划与安排

第二 至 三周：外文翻译、资料再收集，学习《自动控制原理》、《arduino编程从基础到实践》等书

第四至 六周：设计计算、编写相关程序

第七至 九周：小车调试、编写设计计算说明书（论 文）、预答辩

4. 参考文献（12篇以上）

[2] 陈波，基于神经网络pid控制的两轮自平衡小车研究[d]，大连：大连理工大学， 2014.6.

[3] 李洋，基于lqr算法两轮自平衡小车的系统设计与研究[d]，太原：太原理工大学， 2011.5 .

[4] 孙泓，两轮自平衡小车的模糊滑模控制研究[d]，西安：西安电子科技大学， 2008.1 .