南阳理工学院毕业设计（论文.docx

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1、南阳理工学院毕业设计（论文）任务书一、毕业设计（论文）题目：自平衡小车设计二、毕业设计（论文）工作规定进行的日期：三、毕业设计（论文）进行地点：电子与电气工程学院4603实验室四、任务书的内容：选题的目的、意义：近几年，两轮自平衡小车已经在国外生产并投入了家用、商用甚至军事战备中，国外的两轮自平衡车的研发与制造已经领先于我国，国外在自平衡撤的商用上，如承载、运输、代步等取得了空前的发展。这其中蕴藏着巨大的商机，相应有些国外公司现在已经推出了商业化产品，在市场上广受好评，而国内对两轮自平衡小车仅仅处在研发阶段，国内生产制造的两轮自平衡小车其核心技术数据仍然是授权与国外。两轮自平衡小车有着以下的儿

2、个优点：（1）能够实现在原地回转和任意半径的转向，有更加灵活易变的移动轨迹很好地弥补了传统多轮布局的缺点；（2）具有占地面积小的优点，能够在场地面积很小或者要求灵活运输的场合上使用；（3）车的结构上有很大的简化，可以把车做的更轻更小；（4）有着较小的驱动功率，能够让电池长时间供电，为环保型轻车提供了一种新的概念；（5）机器人的平衡是个动态过程；机器人在平衡点附近不停地变化进行调节以保持平衡；（6）重心的高度对小车运动和硬件设计的限制小。多轮（三轮或以上）移动小车虽然可以稳定地平衡，可是重心过高则小车启动或急停时，有倾倒的危险。因此重心必须要求很低，设计时总是拉大小车的水平截面积，降低高度。这样

3、会造成小车体积变大，质量增加，某些功能会受到限制。两轮自平衡移动小车却无这方面的约束，重心的高低引起的不平衡已经通过动态平衡原理解决。因此重心的高低无严格限制，节省占地面积，可用在场地面积较小或要求灵活运输的场合;（7）驱动功率较小，为电池长时间供电提供了可能，为环保轻型车提供了一种新的思路。鉴于这些特点，两轮自平衡小车有着相当广泛的应用前景。两轮自平衡小车是一个集动态决策和规划、环境感知、行为控制和执行等多种功能于一体的综合复杂系统，其关键是在解决自平衡的同时，还能够适应在各种环境下的控制任务。通过运用外速度传感器、角速度传感器等，可以实现小车的平衡自主前进。近十年来，两轮自平衡机器人引起同

4、外许多研究机构和机器人爱好者极大关注，各种基于不同目的、不同设计方案和控制策略的自平衡系统相继而生。在这方面国外的研究比较超前，研制出了一些具有代表性的机器人。主要内容及技术要求:1、主要内容：(1)两轮自平衡小车物理实体的设计，各部分之间的硬件连接，搭建。(2)小车角速度传感器，加速度传感器对自身信息的采集，并实现采集的信息对单片机进行传送。(3)独立完成硬件焊接及组装，软件编程及调试。(4)小车能够不依靠外力保持平衡，并可控制其运动方向。(5)单片机软件的设计，实现对小车的信息采集控制。(6)实时显示小车姿态，观察直观。2、技术要求：(1)测量小车的姿态、速度等；(2)使用处理芯片对姿态信

5、息进行处理；(3)使用控制芯片，用模糊控制方法控制小车。(4)在一定角度内实现平衡，而且通过手机还可以控制小车前进、后退、左转、右转。(5)液晶显示屏上不仅能够显示小车的倾角，还能显示温度。而且液晶显示屏的显示对比度可以用电位器调节，目的是防止电量减小后液晶显示不清的现象。(6)小车在稳定时，倾角在0-3度之间。基本上达到了自平衡小车的制作及控制要求。原始数据与资料：(1)实验环境：南阳理工学院电子与电气工程学院PLC实验室4603教室。(2)技术支持:南阳理工学院图书馆网站http:202.102.240.81。进度安排:第一阶段：熟悉任务，查找资料，进行开题；第1-2周第二阶段：完成元器件

6、选型和方案论证；第3-5周第三阶段：结合资料，进行硬件电路设计；第6-7周第四阶段：完成控制系统的设计和软件仿真；第8-11周第五阶段：对设计内容进行分析和改进；第12周笫六阶段：撰写论文第13-15周第七阶段：答辩。第16周主要参考资料：1王兆安.刘进军.电力电子技术Mb北京：机械工业出版社，20军.62冷增祥,徐以荣.电力电子技术基础M.南京：东南大学出版社，2012.023王水平.孙柯.王禾.开关电源原理与应用设计M.北京：人民邮电出版社，2012.14葛中海.开关电源实用电路测试分析与设计M.北京：电子工业出版社，2015.85胡斌.电源电路识图M.北京:人民邮电出版社,2008.16黄志伟.LED驱动电源电路设计M.北京：电子工业出版社,2014.6.英文资料翻译及其它要求：具有一定的外文阅读能力，能够完成论文英文摘要的撰写。研究室主任签名：年月日学院分管领导签名：年月B学生签名：年月日