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研究生: 王品嵐
Wang, Pin-Lan
論文名稱: 紅外線感測追蹤於倒單擺系統之應用
Infrared Target Tracking with Application to Inverted Pendulum System
指導教授: 陳榮順
口試委員: 葉廷仁
黃安橋
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2011
畢業學年度: 99
語文別: 中文
論文頁數: 60
中文關鍵詞: 紅外線倒單擺系統
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  • 公共與個人載具系統以綠能觀念為出發點,其囊括了不僅僅是節能減碳的環保意識,更可從消費者的角度來深入個人載具在使用上的方便性及多元性,而倒單擺系統的輕巧、靈活和操作簡便等特性使其相較於一般腳踏車來說無非是提升消費意願的良好選項之一。本研究優先以基礎兩輪倒單擺機器人作為個人載具研究平台,首要目的為達成系統站立姿態的平衡表現,並利用PIC32微控制核心實現整合硬體結構、馬達裝置、感測元件以及線性最佳化演算法之系統來完成原地平衡、轉向以及前後移動之控制目的。此外,公共與個人載具間的通訊連結部分,本研究整合紅外線感測機制建構發射源與接收端,並藉此量測二車相對位置,再配合兩輪倒單擺系統的轉向以及前後移動功能來達成其在平衡姿態下的定位控制。


    摘要 I 致謝 II 目錄 III 圖目錄 V 表目錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 文獻回顧 3 1.3 章節架構 9 第二章 系統動態及控制策略 10 2.1 系統動態模型 10 2.2 控制策略及模擬結果 17 2.2.1 LQR平衡控制器 17 2.2.2 速度控制器 20 第三章 系統硬體架構 24 3.1 PIC32嵌入式微控制核心 25 3.1.1 自平衡控制機制 26 3.1.2 定位控制機制 28 3.2 馬達及感測裝置 33 3.2.1 直流伺服馬達 33 3.2.2 傾斜儀 35 3.2.3 陀螺儀 37 3.2.4 紅外線感測器 39 第四章 實驗結果 43 4.1 定位機制實驗結果 43 4.2 原地平衡實驗結果 46 4.3 原地轉向實驗結果 48 4.4 前後移動實驗結果 51 第五章 結論與未來工作 54 5.1 結論 54 5.2 未來工作 55 附錄A 59

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