更新时间：05-31 （G战队）提供原创文章
摘要:现在随着科技的不断发展，人类的生活水平正在不断的提高，但随之而来又有许多问题，比如环境污染，交通拥堵等一系列问题。自平衡车相对于传统代步工具具有更加环保，节约空间，成本低廉等优势，许多国家都在研究这个项目，本设计内容具有一定的理论及现实意义。本设计主要目的是建立自平衡小车的系统模型，在数学建模的基础上，通过微分方程的转换把系统的传递函数建立出来。首先使用常用的比较简单的PID控制算法进行了控制仿真，在此基础之上采用了先进的LQR控制算法进行了控制仿真。最后，在MATLAB软件的Simulink仿真包里搭建模型，验证PID以及LQR控制算法的仿真，仿真结果表明系统可以按照设定稳定运行。
关键词：自平衡小车；PID控制；LQR控制；MATLAB仿真
目录
摘要
Abstract
1 绪论-1
1.1 研究背景及意义-1
1.2 研究现状以及关键技术-1
1.2.1系统设计-2
1.2.2数学建模-2
1.2.3检测系统-2
1.2.4控制算法-2
1.3 本文主要研究的目标与内容-2
2 模型的建立-4
3 基于PID控制器的设计-8
3.1 PID控制器简介-8
3.2 PID控制的计算和分析-8
4 基于LQR控制器的设计-11
4.1 LQR最优调节器简介-11
4.2 LQR最优调节器的原理-11
4.3 LQR最优调节器的计算-12
4.4 LQR 调节器的原理图-12
5 PID控制和LQR控制在MATLAB中的仿真实现-14
5.1 PID调节器在MATLAB Simulink中的实现-14
5.2 LQR调节器在MATLAB Simulink中的实现-15
结 论-19
参 考 文 献-20
致 谢-21