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《控制工程》 2004年06期
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基于DSP的二轮小车-倒立摆系统

段旭东  魏衡华  陈星  
【摘要】:为了提高倒立摆运动的自由度,同时也提高了控制难度,以便实现更多的控制内容,利用DSP的强大功能,设计了一种基于DSP的二轮小车 倒立摆系统。介绍了以DSP芯片TMS320LF2407为核心的二轮小车 倒立摆的硬件系统的开发,以及运用现代控制理论设计的控制软件,实现小车 倒立摆的倒立平稳控制和在小车 倒立摆保持倒立状态下的自由位置移动控制。控制结果表明了二轮小车 倒立摆系统的设计是成功的,原先的控制设想也是可行的。

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨兴明;余忠宇;;两轮移动倒立摆的开关切换模糊极点配置控制器设计[J];电路与系统学报;2012年04期
2 茅力非;黄剑;宋文俊;汪秉文;;座椅可移动2轮机器人的建模与仿真[J];华中科技大学学报(自然科学版);2012年07期
3 孙汉旭;曹志杰;贾庆轩;;基于CANopen协议的双轮移动倒立摆控制系统[J];机电工程;2008年03期
4 杨兴明;余忠宇;;自平衡控制系统的平衡性仿真[J];计算机工程与应用;2011年24期
5 薛彦诚;魏衡华;;二轮小车倒立摆系统避障控制研究[J];计算机仿真;2008年06期
6 关世勇;魏衡华;陈星;;拟人智能控制在二轮小车倒立摆系统中的应用[J];控制工程;2006年05期
7 阮晓钢;刘航;武卫霞;;基于红外传感器的两轮桌面机器人设计实现[J];控制工程;2011年05期
8 李洋;梁义维;;基于PID与LQR的两轮平衡小车控制算法的仿真研究[J];机械工程与自动化;2011年06期
9 魏衡华,常国栋,奚宏生,吴汉生,王大欣,李隆;“系统与控制”四级实验教学平台建设[J];实验室研究与探索;2005年S1期
10 阮晓钢;刘江;狄海江;李欣源;赵建伟;;两轮自平衡机器人系统设计、建模及LQ控制[J];现代电子技术;2008年18期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 阮晓钢;刘江;狄海江;李欣源;;两轮自平衡机器人设计及LQ控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 吕强;王珂珂;王国胜;;基于两轮自平衡机器人的LQR控制器设计与实现[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
3 魏衡华;常国栋;奚宏生;吴汉生;王大欣;李隆;;“系统与控制”四级实验教学平台建设[A];05'中国自动化产业高峰会议暨中国企业自动化和信息化建设论坛论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王晓宇;两轮自平衡机器人的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孟祥忠;两轮自平衡小车变结构控制器离散化研究与硬件结构改进[D];西安电子科技大学;2011年
2 王一帆;两轮自平衡小车平衡控制系统的品质研究[D];西安电子科技大学;2011年
3 何雅静;两轮自平衡小车变结构控制性能改进的研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 王振宇;两轮移动机器人平衡控制系统的研发[D];西南交通大学;2011年
5 姜良银;两轮自平衡机器人控制关键技术的研究[D];上海大学;2011年
6 孔祥宣;自主式双轮动态平衡移动机器人的控制系统研究[D];上海交通大学;2007年
7 曹志杰;一种自平衡双轮移动机器人控制系统的设计与实现[D];北京邮电大学;2008年
8 刘斌;两轮自平衡小车软硬件研发与基于模糊线性化模型的变结构控制研究[D];西安电子科技大学;2009年
9 赵党军;基于SDRE方法的旋转倒立摆控制系统研究[D];武汉工程大学;2008年
10 李炎昭;两轮不稳定小车灵敏度分析及控制算法比较研究[D];西安电子科技大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 宋君烈,肖军,徐心和;倒立摆系统的Lagrange方程建模与模糊控制[J];东北大学学报;2002年04期
2 吴昊,秦志强,朱学峰,向少华,史步海;直线柔性连接两级倒立摆控制器设计[J];控制工程;2003年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李宇成;朱兴;郑兴凯;阴亮;;基于LQR算法的三级倒立摆控制系统的仿真研究[J];北方工业大学学报;2006年03期
2 王春民;栾卉;杨红应;;倒立摆控制的设计与仿真[J];吉林大学学报(信息科学版);2009年03期
3 徐国凯;赵秀春;刘长宏;刘金刚;;基于模糊控制器的单级平面倒立摆的实时控制[J];大连民族学院学报;2008年05期
4 蔡永刚;刘慧文;;单级倒立摆模糊控制器的设计与实现[J];电脑知识与技术;2012年06期
5 何俊强;任开春;武明亮;甘剑锋;高传平;;基于PSO的二级倒立摆LQR最优控制器设计[J];工业控制计算机;2010年06期
6 郑晓伟;陈万米;;基于DSP的两轮自平衡小车系统的研究[J];工业控制计算机;2012年09期
7 缸明义;张绍德;;一种基于融合函数的二级倒立摆模糊控制器设计[J];安徽工业大学学报(自然科学版);2008年04期
8 李明爱,阮晓钢;倒立摆的双闭环选择型模糊控制设计及仿真[J];计算机仿真;2005年01期
9 张伟;张蛟龙;宋运忠;;平面二级倒立摆自适应滑模控制器设计[J];计算机仿真;2012年01期
10 刘凯;;一级倒立摆系统的数学建模方法研究[J];机械工程师;2012年05期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 张雪峰;张庆灵;任俊超;;基于TrueTime工具箱的倒立摆网络控制系统仿真[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
2 韩莉;郭瑞鹃;阎晓萍;;基于遗传算法的双模糊控制器设计及应用[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
3 郭毓;王强;刘萍;;基于能量和ANFIS的倒立摆起摆和稳摆控制[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
4 陈富国;邓冠男;谭彦华;;一种改进的三级倒立摆变论域模糊控制器设计[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第八分册)[控制理论与应用(专刊)][C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王玉坤;自适应逆控制及其应用的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 张华;基于动觉智能图式的多级摆系统仿人智能运动控制[D];重庆大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
2 郑洪波;虚拟倒立摆系统的控制研究[D];山东科技大学;2010年
3 檀庭跃;智能控制算法在倒立摆系统中的应用研究[D];山东科技大学;2010年
4 姜辉;二级倒立摆控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王岱荣;空间多级倒立摆控制系统研究[D];大连理工大学;2010年
6 张宁;直线倒立摆起摆与稳摆控制的优化与改进[D];大连理工大学;2010年
7 张雪;基于变论域自适应模糊控制理论的三级倒立摆控制器的研究[D];大连理工大学;2010年
8 刘微微;基于云模型理论的倒立摆智能控制方法研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
9 冯岩;基于小脑模型的二级倒立摆控制仿真[D];昆明理工大学;2009年
10 王蓉;基于倒立摆系统的稳定控制算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡伯根;利用GPS和惯性传感器的融合和集成实现车辆定位[J];北方交通大学学报;2000年05期
2 肖扬,刘刚;一类变结构系统控制的设计[J];北方交通大学学报;2002年03期
3 李航,孙厚芳,韩建海,李济顺,赵书尚,林青松;两轮机器人行走机构的建模与实验[J];北京理工大学学报;2004年12期
4 吴金才;李岳;施伟锋;;Simulink软件环境的DSP串行通讯开发与应用[J];船电技术;2008年04期
5 崔平远,黄晓瑞;基于联合卡尔曼滤波的多传感器信息融合算法及其应用[J];电机与控制学报;2001年03期
6 丁学明,张培仁,杨兴明,徐勇明;分层模糊控制在两轮移动式倒立摆中的应用[J];电机与控制学报;2005年04期
7 鄢化彪;朱建武;韩树人;周贤娟;刘生华;;构建RTW下的嵌入式系统开发环境[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年01期
8 李红美 ,李智 ,高飞;平衡的杰作——赛格威HT两轮平台电动车[J];电器工业;2002年06期
9 靳希,鲁炜;Lagrange方程应用于电系统和机电系统运动分析[J];上海电力学院学报;2003年04期
10 李英姿,张飞舟;基于神经网络的自适应标模糊控制[J];电子技术应用;1999年11期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 杨朝虹;张海珠;;机器人技术的应用与发展[A];先进制造技术论坛暨第五届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2006年
2 吕强;王珂珂;王国胜;;基于两轮自平衡机器人的LQR控制器设计与实现[A];2009中国控制与决策会议论文集(2)[C];2009年
3 王迎春;吴宏鑫;耿长福;;一种自适应模糊控制器的研究与应用[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王晓宇;两轮自平衡机器人的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王效杰;基于变结构控制的两轮自平衡小车系统设计与实现[D];西安电子科技大学;2006年
2 马义方;无刷直流电机伺服系统先进控制策略的研究[D];浙江大学;2006年
3 袁泽睿;两轮自平衡机器人控制算法的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 房立军;两轮不平衡小车的初步辨识及智能控制研究[D];西安电子科技大学;2007年
5 赵勇;两轮不稳定机器人载体运动学及动力学变结构控制研究[D];西安电子科技大学;2007年
6 张跃宝;两轮不稳定小车的建模与变结构控制研究[D];西安电子科技大学;2007年
7 刘学超;两轮自平衡小车的设计与变结构控制研究[D];西安电子科技大学;2008年
8 栗维克;两轮自平衡小车大范围稳定的智能控制研究[D];西安电子科技大学;2008年
9 孙泓;两轮自平衡小车的模糊滑模控制研究[D];西安电子科技大学;2008年
10 张龙;直线二级倒立摆的稳定控制研究[D];西安建筑科技大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨慧;王富东;;自平衡两轮移动机器人的LQR控制策略研究[J];工业控制计算机;2012年06期
2 吕红涛;王国胜;吕强;刘峰;;基于TMS320F28069的自平衡机器人控制系统设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2012年09期
3 刘莉;王立海;;基于渐进式变结构遗传算法的肢体机器人运动规划[J];哈尔滨工程大学学报;2010年12期
4 蔡建羡;奥顿;;模糊自适应在机器人行走平衡控制中的应用[J];计算机工程与应用;2012年13期
5 薛彦诚;魏衡华;;二轮小车倒立摆系统避障控制研究[J];计算机仿真;2008年06期
6 孙亮;甘家飞;;基于同伦映射的两轮机器人控制器设计[J];计算机测量与控制;2010年09期
7 孙亮;甘飞梅;;基于机器学习实现双轮机器人平衡控制的应用研究[J];计算机测量与控制;2011年12期
8 米阳;李文林;井元伟;;基于分区切换方法设计倒立摆系统的控制器[J];控制工程;2008年06期
9 梁文宇;周惠兴;曹荣敏;赵凯;蒋利兵;文华强;;双轮载人自平衡控制系统研究综述[J];控制工程;2010年S2期
10 薛凡;孙京诰;严怀成;;两轮平衡车的建模与控制研究[J];化工自动化及仪表;2012年11期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 兰晓娟;一种新型水下球形机器人的若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2011年
2 王启源;独轮自平衡机器人建模与控制研究[D];北京工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 彭楠;两轮自平衡电动车机械结构设计与有限元分析[D];郑州大学;2010年
2 周海旭;两轮自平衡机器人系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 王峰;基于嵌入式系统的CANopen协议分析研究[D];天津理工大学;2010年
4 刘锡林;平面倒立摆系统的智能控制及虚拟样机研究[D];五邑大学;2010年
5 孟祥忠;两轮自平衡小车变结构控制器离散化研究与硬件结构改进[D];西安电子科技大学;2011年
6 王一帆;两轮自平衡小车平衡控制系统的品质研究[D];西安电子科技大学;2011年
7 何雅静;两轮自平衡小车变结构控制性能改进的研究[D];西安电子科技大学;2011年
8 段继岗;舰载跟踪雷达二自由度数字伺服系统的设计[D];西安电子科技大学;2010年
9 张强;基于模糊控制的双轮自平衡小车的研究[D];太原理工大学;2011年
10 李洋;基于LQR算法两轮自平衡小车的系统设计与研究[D];太原理工大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 何彦彦,沈程智;三级倒立摆系统的可控性与可观性分析[J];北京航空航天大学学报;1996年05期
2 张葛祥,李众立,毕效辉;倒立摆与自动控制技术研究[J];西南工学院学报;2001年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李虹,熊诗波,孙志毅;Simulink环境下倒立摆控制系统建模与仿真[J];太原科技大学学报;2005年03期
2 段旭东,魏衡华,陈星;基于DSP的二轮小车-倒立摆系统[J];控制工程;2004年06期
3 杨兴明;孙锐;赵鹏;张培仁;;μC/OS-Ⅱ在倒立摆控制系统中的应用[J];计算机工程与应用;2009年22期
4 谢宗安;张滔;;进化神经网络在倒立摆控制中的应用[J];计算机仿真;2006年05期
5 蒋国飞,吴沧浦;基于Q学习算法和BP神经网络的倒立摆控制[J];自动化学报;1998年05期
6 张玉梅;阮晓钢;;基于一种生长型神经网络的倒立摆控制[J];计算机仿真;2006年05期
7 李俊;高健;汪彦彦;;倒立摆系统的线性二次型状态反馈控制[J];兵工自动化;2007年03期
8 齐国元,陈增强,袁著祉;倒立摆系统自适应高阶微分反馈控制(英文)[J];控制理论与应用;2004年05期
9 王红睿;赵黎明;;基于增强学习规则的倒立摆模糊神经网络控制器[J];吉林大学学报(信息科学版);2006年05期
10 张振兴;张世峰;;基于Lyapunov函数的倒立摆系统设计[J];新技术新工艺;2007年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨亚炜;张明廉;;倒立摆系统的运动模态分析[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
2 李凌;苗鑫;袁德成;;基于神经网络控制的倒立摆系统仿真研究[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
3 袁韬;陈皓;兰杰;;倒立摆自抗扰控制算法简易实现[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
4 李爱莲;解韶峰;崔桂梅;;三级倒立摆系统的滑模变结构控制[A];冶金轧制过程自动化技术交流会论文集[C];2005年
5 韩莉;郭瑞鹃;阎晓萍;;基于遗传算法的双模糊控制器设计及应用[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
6 王直杰;方建安;邵世煌;;一种增强式学习算法及其在控制中的应用[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年
7 李洪兴;王加银;;n级倒立摆系统建模[A];中国系统工程学会模糊数学与模糊系统委员会第十一届年会论文选集[C];2002年
8 于丁文;金伟;胡晗;王齐胜;;一种倒立摆的控制方案[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
9 李晔;;基于遗传算法和神经网络的二级倒立摆控制系统[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
10 张环宇;刘长有;;基于Matlab模糊控制工具箱的倒摆系统仿真[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张克勤;滑模变结构控制理论及其在倒立摆系统中的应用研究[D];浙江大学;2003年
2 王玉坤;自适应逆控制及其应用的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 瞿少成;不确定系统的滑模控制理论及应用研究[D];华中科技大学;2005年
4 郑宇;分层强化学习算法及其应用研究[D];北京交通大学;2009年
5 谢珺;二进制粒神经网络研究及其在故障诊断中的应用[D];太原理工大学;2009年
6 高兴泉;时域约束T-S模糊系统的控制方法研究[D];吉林大学;2006年
7 张永立;空间多级倒立摆非线性控制方法研究[D];大连理工大学;2011年
8 王庆凤;网络控制系统的鲁棒控制方法研究及仿真平台搭建[D];吉林大学;2009年
9 张雪峰;线性时变周期系统的能控性、稳定性分析与粗糙控制[D];东北大学;2010年
10 罗亮;基于单位分解的非线性不确定系统模糊自适应镇定与跟踪控制分析[D];广东工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 狄艳坤;神经网络技术在倒立摆系统中的应用研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 焦灵侠;模糊控制在倒立摆系统中的应用研究[D];西安工业大学;2010年
3 王玉琢;基于模糊神经网络的倒立摆系统控制研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
4 汪涛;模糊神经网络控制在单级倒立摆系统中的应用[D];合肥工业大学;2004年
5 王瑞霞;基于强化学习的倒立摆控制[D];北京工业大学;2005年
6 孙晓敏;二级倒立摆的加权变量变论域模糊控制[D];内蒙古工业大学;2006年
7 赵梦欣;倒立摆的非线性动力学与控制的研究[D];北京工业大学;2003年
8 周党伟;直线倒立摆的稳定控制研究[D];西安理工大学;2007年
9 郭刚;自适应神经模糊控制策略在倒立摆系统中的研究[D];太原理工大学;2004年
10 钱征;基于强化学习的倒立摆控制研究[D];北京工业大学;2005年
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