基于STM32的智能平衡车控制系统设计

基于STM32的智能平衡车控制系统设计(任务书,开题报告,论文13000字)
目前流行的智能汽车大都以四轮为主，后轴两轮采用直流电机控制，推进车身前进后退。前轴两轮采用舵机控制，控制智能车的转向。四轮汽车拥有很好的稳定性，安全性，但是在空间上存在很大的劣势，四轮汽车占地面积较大，行驶不灵活便捷，四轮汽车在汽车普及、交通拥堵的今天，已经不能满足于人们的出行需求。所以我们采用两轮直立平衡智能车，不但节省了汽车行驶的空间，而且方便携带，彻底告别最后一公里的难题。
直立平衡车的设计基于在科技高速发展的今天拥有很大的潜力。我们可以通过自身的硬件设计，设计出电路图以及运用市场上完善的电子模块，开发出属于自己自身特色的小车模型。运用已经相当成熟的开板技术，画出小车的电机、传感器、供电电路等开发板。在主控芯片选型上使用市场占有率较高的STM32单片机作为主控芯片，大大提高了平衡车直立行驶的稳定性。
目前，市场上出现了一些平衡直立智能车，但这些平衡车远远不能达到市场的需求，不单单因为费用昂贵，安全性能也得不到保障。平衡车抗干扰能力差、运行不稳定造成一系列的安全问题，不但对人的生命财产造成威胁，而且使平衡智能车的发展受到前所未有的阻力。本次设计采用PID算法控制，增强了直立平衡智能车的抗干扰能力，对于外界的干扰能够平滑的做出反应，同时也缩短反应时间，维持稳定性。驾驶者在保证安全的同时享受平稳驾驶。 [来源：http://www.doc163.com]
关键词：单片机；平衡车；PID算法
 

目录
摘 要    1
第一章 绪论    1
1.1设计目的及背景    1
1.2平衡车控制系统发展及现状    2
1.3单片机的发展及特点    3
1.4设计的内容目的    5
第二章 控制系统硬件设计    6
2.1控制系统的工作原理    6
2.2硬件电路设计    7
2.3 STM32F103单片机    9
2.4 陀螺仪和加速度计    12
2.5 平衡车原理图整合    13
第三章 控制系统的软件编程    14
3.1 编程软件    14
3.2 程序设计    14
3.2.1角度分析（PD算法）    14
3.2.2测速分析（PD算法）    16 [来源：http://Doc163.com]
3.2.3差速控制（PD算法）    17
3.2.4完整控制方案    18
3.3 PID算法    19
3.4 重点程序分析    21
3.4.1加速度角速度函数    21
3.4.2速度环控制函数    21
3.4.3角度环控制函数    22
第四章 总结与展望    23
4.1总结    23
4.2展望    24
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