智能机器运动系统设计与实现

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1、分类号：TP242.6单位代码：10110学号：S1506076中北大学全日制工程硕士学位论文智能机器运动系统设计与实现硕士研究生降帅校内指导教师孟立凡教授校外指导教师李安泰高级工程师所在领域仪器仪表工程2018年06月04日图书分类号TP242.6密级非密注1UDC681.5全日制工程硕士学位论文智能机器运动系统设计与实现降帅校内指导教师（姓名、职称）孟立凡教授校外指导教师（姓名、职称）李安泰高级工程师申请学位级别全日制工程硕士所在领域（研究方向）仪器仪表工程论文提交日期2018年06月03日论文答辩日期2018年05月28日学位授予日期____

2、____年______月______日论文评阅人李锦明副教授白静副教授郭颖副教授答辩委员会主席郎鹏教授级高工2018年06月04日注1：注明《国际十进分类法UDC》的分类原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：日期：关于学位论文使用权的说明本人完全了解中北大学有关保管、使用学位论文的规定，其中包括：①学校有权保

3、管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤学校可以公布学位论文的全部或部分内容（保密学位论文在解密后遵守此中北大学学位论文智能机器运动系统设计与实现摘要近年来，由于城市交通运载能力限制，传统能源消耗大、转化低、污染重，“十三五”节能减排方案中多次提及加快研发和推进新能源车及相关配套设施与产品。双轮自感平衡车具有耗能低、体积小、无有害气体排放、移动灵活等特点适合运用于“最后一公里”代步，以及恶劣环境下单兵监

4、测。本文重点完成了系统的硬件和软件设计。根据设计思路，搭建一个基于拉格朗日平衡小车机械框架；硬件方面：采用STM32C8T6为核心控制器、MPU6050陀螺仪、光电编码测速盘、超声波与红外激光脉冲测速组合模块、电机驱动TB6612FNG、蓝牙模块等构成，主流配置的PC机、安卓手机作为上位机监测和遥控中心。软件方面：主要包括了采集路障信息的收发程序、蓝牙通信程序、HJPH370手机遥控程序等。智能小车转向控制的方法主要有：模糊逻辑算法、神经元网络法、遗传序列法、自适应比例微分积分法等。根据样机自身特性，采用模糊自适应和PID算法相结合，使整体运算简洁

5、、响应快速、节省系统资源实时性好。从Matlab-Simulink仿真结果上看，相比传统单一的PID控制，该系统运行更加平稳，实时响应友好，满足设计要求。关键词：STM32F103，轮式平衡车，运动转向算法，MPU6050中北大学学位论文DesignandImplementationofSmartMobileSystemAbstractInrecentyears,duetothelimitationofurbantrafficcarryingcapacitywithhighconsumption,lowconversion,heavypolluti

6、on.Thedevelopmentandimprovementofnewenergyvehiclesandrelatedancillaryfacilitiesandproductswasmentionedinthe“ThirteenthFive-YearPlan”inenergyconservationandemissionreductionprograms.Two-wheelself-balancedvehicleissuitablefortheusein"lastmile"travelandindividualsoldiermonitoring

7、inharshenvironments,whichhasthecharacteristicsoflowenergyconsumption,smallsize,noharmfulgasemissions,andflexiblemovement.Inthispaper,thetwowheeledselfbalancingrobotbasedonSTM32isstudied.thesystem'shardwareandsoftwaredesignwasfocusedonthisarticle.Amechanicalframewasbuildbasedon

8、Lagrangianmechanicalstructure.Inhardwareaspects,STM32F103C8T6