基于单片机的自平衡小车控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

1.1 课题研究现状及发展趋势

国外智能车辆的研究历史较长，始于上世纪50年代，它的发展历程大致可以分为三个阶段： 第一阶段：20世纪50年代是智能车辆研究的初始阶段。1954年美国barrett electronic公司研究开发出了世界上第一台自主引导车系统，该系统只是一个运行在固定路线上的拖车式运货平台，但它却具有了智能车辆最基本的特征即无人驾驶。第二阶段：从80年代中后期，世界主要发达国家对智能车辆开展研究，在欧洲，普罗米修斯项目于1986年开始了在这个领域的探索，在美洲，美国于1995年成立了国家自动高速公路系统联盟，其目标之一就是研究发展智能车辆的可行性，并促进智能车辆技术进入实用化。第三阶段：从90年代开始，智能车辆进入了深入、系统、大规模的研究阶段。最为突出的是，美国卡内基-梅陇大学机器人研究所一共完成了navlab系列的自主车的研究，取得了显著的成就。

国内的许多高校和科研院所都在进行its关键技术、设备的研究，随着its研究的兴起，我国已形成了一支its技术研究开发的专业技术队伍。交通部已将its研究列入“十五”科技发展计划和2010年长期规划。相信经过相关领域的共同努力，我国its及智能车辆的技术水平一定会得到很大的提高。

2. 研究内容和问题

2.1 课题基本内容

研究一种以stm32为控制核心的两轮智能平衡车的控制系统设计。利用陀螺仪和加速度计获得车体的倾角和角速度,通过光电编码器获得平衡车的速度。将转速控制信号与平衡控制信号叠加加载到两后轮电机,实现平衡车的静止和直立行走

3. 设计方案和技术路线

3.1 研究方法

学习、查阅相关书籍和文献资料，掌握单片机控制系统设计方法和流程，掌握数据采集方法，滤波和pid控制算法原理，熟练使用单片机相关开发工具，实现自平衡小车的控制系统。

4. 研究的条件和基础

本人具备单片机开发基础知识，具有一定计算机应用能力和文献检索能力，具备一定的英文文献阅读能力；利用实验室提供相关EDA软件可以完成单片机开发及程序设计，完成本课题研究的基础条件已基本具备。