兩輪自平衡車擺機器人建模與控制方法的研究 錢慶文 9787565065026 【台灣高等教育出版社】

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物品所在地:中國大陸
原出版社:合肥工業大學
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書名:兩輪自平衡車擺機器人建模與控制方法的研究
ISBN:9787565065026
出版社:合肥工業大學
著編譯者:錢慶文
頁數:130
所在地:中國大陸 *此為代購商品
書號:1630073
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內容簡介

本書對兩輪自平衡車擺機器人的運動規律展開了深入研究。本書根據拉格朗日方程建立了兩輪自平衡車擺機器人的運動學和動力學模型,對動力學模型進行深入的分析,同時進行降階和解耦處理,將該機器人系統分解為直行子系統和轉向子系統,並在假設條件下對直行動力學進行了處理,使該機器人複雜的動力學模型得到了簡化,極大地方便了機器人控制器的設計。此外,在所獲得的兩輪自平衡車擺機器人動力學模型的基礎上,本書還對該機器人的動力學特性進行了研究,得到了該機器人穩態運動的規律。 本書針對兩輪自平衡車擺機器人的平衡控制問題,提出了基於線性化模型的遞歸LQR平衡控制演算法,遞歸LQR演算法在平衡點附近實現了離散線性化,保證了演算法的精確度;針對非線性系統模型提出了自適應模糊演算法,此演算法直接以非線性系統為被控對象,通過構造模糊系統和自適應律,實現對模型的精確控制;深入分析了兩輪自平衡車擺機器人的運動控制問題,根據該機器人的數學模型,提出了機器人的直行和轉向控制策略。另外,本書依據兩輪自平衡車擺機器人的直行動力學模型和轉向動力學模型,分別設計了該機器人的直行控制器和轉向控制器。針對以上控制策略,本書採用MATLAB的動力模擬實驗,驗證了控制方法的有效性。

作者簡介

錢慶文,工學博士,副教授,現工作于黃山學院,中國高等教育計算機研究會會員,青少年教育研究分會理事,主要研究方向為嵌入式系統、機器人、控制演算法,發表論文10餘篇,承擔省部級項目5項、橫向課題10餘項,授權專利8項。

目錄

第1章 緒論
1 1 兩輪自平衡機器人概述
1 2 國內外研究現狀
1 3 兩輪自平衡機器人研究現狀分析
1 4 研究意義
1 5 研究內容
第2章 兩輪自平衡車擺機器人系統構建及姿態測量
2 1 兩輪自平衡車擺機器人機械系統
2 2 兩輪自平衡車擺機器人控制系統
2 3 兩輪自平衡車擺機器人姿態測量方法的設計
2 4 兩輪自平衡車擺機器人擴展自適應卡爾曼濾波演算法的研究
2 5 本章小結
第3章 兩輪自平衡車擺機器人建模及動力學特性分析
3 1 兩輪自平衡車擺機器人建模假設條件及參數說明
3 2 兩輪自平衡車擺機器人運動學建模
3 3 兩輪自平衡車擺機器人動力學建模
3 4 兩輪自平衡車擺機器人動力學特性分析
3 5 本章小結
第4章 兩輪自平衡車擺機器人平衡控制演算法研究
4 1 線性二次型控制介紹
4 2 兩輪自平衡車擺機器人遞歸LQR演算法的研究
4 3 LQR平衡模擬實驗
4 4 兩輪自平衡車擺機器人自適應模糊控制演算法的研究
4 5 自適應模糊平衡控制模擬
4 6 本章小結
第5章 兩輪自平衡車擺機器人直行和轉向控制研究
5 1 模糊演算法概述
5 2 兩輪自平衡車擺機器人平衡控制方法
5 3 兩輪自平衡車擺機器人直行控制方法
5 4 兩輪自平衡車擺機器人轉向控制方法
5 5 本章小結
第6章 兩輪自平衡車擺機器人實驗研究
6 1 VC++和MATLAB混合編程概述
6 2 兩輪自平衡車擺機器人實驗系統
6 3 兩輪自平衡車擺機器人實驗內容
6 4 本章小結
第7章 結論
參考文獻
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