26年WH电子信息工程本科两轮自平衡移动机器人控制系统设计18.82-AI18.59(13235字).docx

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1摘要两轮自平衡移动机器人结构简单、行动灵活，在服务作业、安防巡检、教学实验等场景中具备较高的应用价值，其关键技术主要集中在动态平衡维持与运动精度控制上。本文以一类由一级倒立摆模型拓展而来的移动平台为研究对象，该平台动力学模型具有明显的非线性和欠驱动特性。针对系统本身存在的不稳定性，本文未采用传统开环控制方式，而是设计了基于闭环反馈的平衡控制系统。核心部分采用增量式 PID 控制算法，对车身姿态角进行快速响应与实时修正；中层通过运动控制单元，对车速和转向进行闭环调控，保证移动过程中的姿态稳定；上层加入路径规划与障碍物检测逻辑，...

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