1. 本选题研究的目的及意义
随着科技的进步和社会的发展,轻便稳定平台作为一种关键技术,在机器人、航空航天、精密仪器等领域发挥着越来越重要的作用。
轻便稳定平台能够隔离外部环境的干扰,为负载提供一个稳定的平台,从而提高系统的精度、稳定性和可靠性。
本选题的研究意义在于:
1.满足日益增长的应用需求:随着轻便稳定平台应用领域的不断扩大,对平台的性能要求也越来越高,尤其是在体积、重量、功耗、精度等方面提出了更高的要求。
2. 本选题国内外研究状况综述
轻便稳定平台作为一种重要的技术,近年来在国内外得到了广泛的研究和应用。
国内研究现状:我国在轻便稳定平台方面的研究起步较晚,但发展迅速。
目前,国内一些高校和科研机构在该领域取得了一定的研究成果,例如清华大学、哈尔滨工业大学、中国科学院自动化研究所等单位在平台的结构设计、控制算法、应用研究等方面开展了大量工作。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题的主要研究内容包括以下几个方面:
1.需求分析与方案设计:首先,根据实际应用需求,确定轻便稳定平台的功能指标和性能参数。
然后,选择合适的传感器、电机、驱动器等硬件设备,并进行系统总体方案设计。
2.硬件电路设计:根据系统方案设计,进行硬件电路设计,包括传感器信号采集电路、电机驱动电路、电源管理电路等。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法,逐步进行,具体步骤如下:
1.理论学习与文献调研:深入学习自动控制原理、传感器技术、嵌入式系统等相关理论知识,并查阅国内外相关文献,了解轻便稳定平台的研究现状和发展趋势,为课题研究奠定理论基础。
2.系统需求分析与方案设计:针对具体应用需求,分析轻便稳定平台的功能需求和性能指标,确定平台的负载能力、稳定精度、响应速度等关键参数。
在此基础上,进行系统总体方案设计,包括选择合适的传感器、电机、驱动器等硬件设备,以及确定软件架构和控制算法。
5. 研究的创新点
本课题的创新点主要体现在以下几个方面:
1.基于低成本MC9S12XS128微控制器的平台设计:大多数轻便稳定平台采用高性能、高成本的微控制器,本课题选择低成本的MC9S12XS128微控制器作为控制核心,在保证平台性能的前提下,有效降低平台的成本,使其更具市场竞争力。
2.高精度姿态估计算法研究:针对低成本传感器易受噪声干扰的问题,研究基于卡尔曼滤波、互补滤波等算法的姿态估计方法,提高平台姿态估计的精度。
3.轻量化结构设计:研究轻量化的平台结构设计方法,例如采用碳纤维等轻质材料,或优化平台的结构布局,在保证平台强度和刚度的同时,最大限度地降低平台的重量,提高平台的便携性。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
1.陈伯时,陈强,王正林,等. 基于MC9S12XS128的BLDC电机控制系统设计[J]. 微电机, 2019, 52(12): 67-71.
2.李刚,郭庆鼎,王伟. 基于MC9S12XS128的永磁同步电机控制系统设计[J]. 微特电机, 2018, 46(05): 60-63.
3.王建华,李军,张强. 基于MC9S12XS128的四旋翼飞行器控制系统设计[J]. 电子技术应用, 2017, 43(12): 68-71.
