【摘 要】
：
两轮摩托车拥有强大机动性能,是军、民通用的运载工具之一。两轮摩托车和自行车一样属于两轮单车辙车辆,车体的横向动力学特性较汽车来说更为复杂,特别是两轮摩托车在静止和转向运动过程中,其平衡性能很差,容易倾倒,而能够实现自平衡的两轮摩托车更是目前主要研发攻关方向。本论文针对两轮摩托车静态自平衡及抵抗外部扰动的控制较难克服,以及转向运动中车辆对速度敏感而增加的控制难度等问题,建立控制力矩陀螺和两轮摩托车动
论文部分内容阅读
两轮摩托车拥有强大机动性能,是军、民通用的运载工具之一。两轮摩托车和自行车一样属于两轮单车辙车辆,车体的横向动力学特性较汽车来说更为复杂,特别是两轮摩托车在静止和转向运动过程中,其平衡性能很差,容易倾倒,而能够实现自平衡的两轮摩托车更是目前主要研发攻关方向。本论文针对两轮摩托车静态自平衡及抵抗外部扰动的控制较难克服,以及转向运动中车辆对速度敏感而增加的控制难度等问题,建立控制力矩陀螺和两轮摩托车动力学模型,分别设计了车辆静止和运动中的自平衡控制算法以及运动轨迹跟踪控制器,完成了MATLAB/Simulink仿真模型的搭建和对车辆自平衡算法的仿真试验验证,进一步开展了自平衡和轨迹跟踪控制的研究。具体工作内容如下:（1）分析控制力矩陀螺在两轮摩托车自平衡上的应用。针对作用于两轮摩托车上的控制力矩陀螺,从理论上分析了控制力矩陀螺力矩产生的过程以及控制力矩陀螺存在的不利于车辆平衡控制的奇异现象,采用了台架试验来验证控制力矩陀螺力矩产生原理的正确性,并分析了控制力矩陀螺的性能以满足车辆自平衡控制的需求。（2）建立两轮摩托车横滚动力学模型。通过牛顿—欧拉法分析了传统两轮摩托车的受力情况,建立了包含控制力矩陀螺在内的两轮摩托车横滚动力学模型的数学微分方程,分析了车辆横滚角、转向角和轮速之间的关系以及对车辆自平衡的影响,发现车辆在一定轮速下才能通过转向实现自平衡,为后续自平衡算法设计奠定了基础。（3）设计基于控制力矩陀螺的两轮摩托车自平衡算法。针对两轮摩托车在静止及低速几乎无法实现自平衡的问题,设计了基于控制力矩陀螺的自平衡控制算法,并针对控制力矩陀螺输出力矩为零所对应的奇异和饱和现象优化了算法。进一步设计了整车静态起摆自平衡和抵抗外部扰动的仿真试验,验证使车辆在不同初始横滚角度下自平衡且可以很好的抵抗外部干扰得控制算法的效果。（4）基于转向设计两轮摩托车车身姿态稳定和轨迹跟踪控制算法。当考虑本车转向中稳定性和对车速的鲁棒性差的问题时,设计了基于转向的车身稳定算法,并仿真中验证了算法对车速的鲁棒性,保证车辆在转向运动中姿态的稳定性;随后进一步设计了两轮摩托车轨迹跟踪控制算法,仿真验证了两轮摩托车可以在保持自身姿态稳定的同时,实现跟踪直线和圆形轨迹的效果,进而实现两轮摩托车无人驾驶的自平衡控制。
其他文献
＜正＞县域是密切城乡连接、实现城乡共荣的关键环节，也是城乡融合发展的重要切入点。在我国步入工业化和城镇化中后期阶段，面对国际形势复杂多变、经济下行压力持续加大、城乡反差依然较大等挑战，促进县域内城乡融合发展不仅是事关乡村振兴全局的重要举措，而且能拓展大中城市功能外溢、发达地区产业转移的承接空间，还有助于强化增强经济韧性的底部支撑。近年来，各地积极探索县域城乡融合发展，但仍存在着县乡村一体化格局尚未
儿童是家庭的延续,是国家的未来。可困境儿童却由于患病、贫困等原因面临着生存发展、人际交往、身心健康等方面的问题。近年来,我国政府出台了一系列针对困境儿童的政策和法律法规,为解决这些问题提供了良好契机。但在现实中,很多困境儿童问题都不单单是其个人原因导致的,而与他们所在家庭的监护能力有关。家庭是儿童成长发育的第一站,也是保护儿童的第一道防线。因此提升困境儿童家庭的监护能力,不仅有利于困境儿童身心的健
＜正＞目的利用微电极记录联合MRI建立一种猴丘脑底核精确定位的脑深部电极植入方法。方法 4只恒河猴在数字减影血管造影（DSA）下经一侧颈内动脉注射MPTP制作偏侧帕金森病模型。 Kurlan Scale量表;阿扑吗啡诱发旋转实验评估模型制作情况。模型制作成功后借助适配器将Leksell立体定向手术头架固定于猴颅上,行3.0T 磁共振（MRI）扫描,Leksell手术计划系统初步定位丘脑底核（STN
目的 观察涤痰解毒方（涤痰汤加减）对急性有机磷农药中毒（acute organophosphorus pesticide poisoning,AOPP）模型大鼠肺组织及线粒体呼吸链复合物活性及三磷酸腺苷（ATP）含量的影响，以探讨其治疗作用。方法 SD雄性大鼠灌胃敌敌畏溶液造模，模型制备成功后，随机分为模型组、西药（长托宁）组、西药+等剂量涤痰解毒方组、等剂量涤痰解毒方组、高剂量涤痰解毒方组，分别
太阳能是重要的环保型可再生资源，如何提高光伏组件的发电效率并更合理地使用太阳能已成为十分重要的问题。由于光伏板表面有污垢，会严重影响光伏组件的发电效率，对光伏组件的表面进行定期清洗，可以更大程度地提高光伏组件的发电效率。因此，选用和利时LM3108设计一套光伏组件自动清洗设备来解决这一问题。
＜正＞目的探讨Leksell三维手术计划系统（Leksell SurgiPlan System）+ 3.0T 核磁共振图像（MRI）辅助丘脑底核脑深部电刺激术（STN-DBS）进行靶点定位的应用价值和临床经验。方法对121例运动障碍疾病患者给予STN-DBS治疗,术中将患者3.0T核磁共振图像（MRI）导入Leksell手术计划系统进行三维重建,定位STN坐标,并应用微电极电生理信号记录（MER）
目的:在脑血管造影片上推导Leksell头架内靶点坐标求值公式.材料和方法:以现有ELEKTA坐标纸靶点划线读值法为基础,利用解析几何原理,推导靶点坐标的求值公式,并编制相应的程序,实现操作计算机化,在临床中应用.结果:同原有划线求值比较结果相似,但其操作过程简便.明确、省时.结论:所得靶点坐标求值公式符合立体定向头架内空间点向平片上投影转换的数学规律,在神经放射外科领域中,尤其是运用KULA系统
科技向善强调科学技术在与社会的关联过程中形成对社会公益和公共价值的关注，反映智能时代科学技术与企业组织实现责任联结的有效方式，对指导新兴科技企业参与良好社会构建具有重要意义。采用文献计量和文献分析法对986篇外文文献进行梳理，剖析科技向善的内涵特征与实现过程，并基于2010—2020年文献明确当前和未来科技向善治理场景。研究发现：（1）科技向善在面向社会、科学技术现代性认识以及社会影响方面具有社会
目的 探究骨化三醇联合阿哌沙班对老年骨质疏松性椎体压缩性骨折（OVCF）患者术后的治疗效果及意义。方法 纳入经皮椎体成形术（PVP）后老年OVCF患者112例，随机分为观察组和对照组，每组56例。对照组给予常规术后抗感染、骨化三醇及肝素抗凝血治疗，观察组在常规基础上使用阿哌沙班替代肝素治疗。检测患者治疗前及治疗后4 w视觉模拟评分（VAS）、Oswestry功能障碍指数（ODI）评分、骨代谢指标[
青年科技人才是一个国家科技创新的生力军，也是未来科技人才队伍的中坚力量。发达国家采取多项举措支持青年科技人才，并将其作为在未来国际竞争中取得优势的重要国家科技战略。本文对美国、欧盟、英国、瑞典、法国、日本等支持青年科技人才的一系列代表性科技计划进行了综述，在对项目设立目标、评审模式、项目管理过程中支持青年的举措等分析的基础上，结合国内科技计划支持青年科技人才的现行做法，提出了优化资金配置、突出科研