本科生毕业设计（论文）开题报告
题目____________________________
姓名：________ 学号： __________________
年级：_________ 专业：_____________
指导教师：姓名—职称—
学科____________
枣庄学院教务处制
2015年3月17日
、开题报告前的准备
毕业设计（论文）题目确定后，学生应尽快征求指导教师意见，讨论题意与整个毕业设计（论文）的工作计划，然后根据课题要求查阅、收集有关资料并编写研究提纲，主要由以下几个部分构成：
1 •研究（或设计）的目的与意义。

应说明此项研究（或设计）在生产实践上或对某些技术进行改革带来的经济与社会效益。

有的课题过去曾进行过，但缺乏研究，现在可以在理论上做些探讨，说明其对科学发展的意义。

2•国内外同类研究（或同类设计）的概况综述。

在广泛查阅有关文献后，对该类课题研究（或设计）已取得的成就与尚存在的问题进行简要综述，只对本人所承担的课题或设计部分的已有成果与存在问题有条理地进行阐述，并提出自己对一些问题的看法。

3 •课题研究（或设计）的内容。

要具体写出将在哪些方面开展研究，要重点突出。

研究的主要内容应是物所能及、力所能及、能按时完成的，并要考虑与其它同学的互助、合作。

4 •研究（或设计）方法。

科学的研究方法或切合实际的具有新意的设计方法，是获得高质量研究成果或高水平设计成就的关键。

因此，在开始实践前，学生必须熟悉研究（或设计）方法，以避免蛮干造成返工，或得不到成果，甚至于写不出毕业设计（论文）。

5.实施计划。

要在研究提纲中按研究（或设计）内容落实具体时间与地点，有计划地进行工作。

二、开题报告
1.开题报告可在指导教师所在教研室或学院内举行，须适当请有关专家参
加，指导教师必须参加。

报告最迟在毕业（生产）实习前完成。

2•本表（页面：A4）在开题报告通过论证后填写，一式三份，本人、指导教师、所
在学院（要原件）各一份。

三、注意事项
1 •开题报告的撰写完成，意味着毕业设计（论文）工作已经开始，学生已对整个毕业设计（论文）工作有了周密的思考，是完成毕业设计（论文）关键的环节。

在开题报告的编写中指导教师只可提示
2 •无开题报告者不准申请答辩。

移动机器人上。

以上是国内外两轮自平衡小车的研究现状，这些小车都对本课题的研究提供了很好的指导作用。

然而，这些机器人的有关资料中并没有对机器人速度控制的详细介绍。

提出问题：怎样设计出一款可以独立行走的双轮自平衡小车，一个集动态决策和规划、环境感知、行为控制和执行等多种功能于一体的综合复杂系统，其关键是在解决自平衡的同时，还能够适应在各种环境下的控制任务。

通过运用外速度传感器、角速度传感器等，可以实现小车的平衡自主前进。

创新之处：利用惯性技术、模糊控制使两轮小车保持平衡，国内外都有一定的研究。

本作品旨在前人的研究基础上，加上了自己的一些创新技术，使自己设计的小车满足一定场合的要求。

创新点：使用MEMS陀螺、加速度计来测姿、测速等，采用模糊控制来控制小车，实现小车的平衡。

特色：（1）能够实现在原地回转和任意半径的转向，有更加灵活易变的移动轨
迹很好地弥补了传统多轮布局的缺点；（2）具有占地面积小的优点，能够在场地面积很小或者要求灵活运输的场合上使用；（3）车的结构上有很大的简化，可以把车
做的更轻更小；（4）有着较小的驱动功率，能够让电池长时间供电，为环保型轻车提供了一种新的概念；（5）机器人的平衡是个动态过程；机器人在平衡点附近不停地变化进行调节以保持平衡；（6）重心的高度对小车运动和硬件设计的限制小。

多轮（三轮或以上）移动小车虽然可以稳定地平衡，可是重心过高则小车启动或急停时，有倾倒的危险。

因此重心必须要求很低，设计时总是拉大小车的水平截面积，降低高度。

这样会造成小车体积变大，质量增加，某些功能会受到限制。

两轮自平衡移动小车却无这方面的约束，重心的高低引起的不平衡已经通过动态平衡原理解决。

因此重心的高低无严格限制，节省占地面积，可用在场地面积较小或要求灵活运输的场合；（7）驱动功率较小，为电池长时间供电提供了可能，为环保轻型车提供了一种新的思路。

参考文献：
［1］徐国华，谭民•移动机器人的发展现状及其趋势［J］。

机器人技术与应用，2001, 14（3）
［2］刘金琨.智能控制.北京：电子工业出版社，2005
［3］刘斌.两轮自平衡小车软硬件研发与基于模糊线性化模型的变结构控制研究. 西安电子科技大学工学硕士学位论文.2009
［4］梅晓榕.自动控制元件及线路.哈尔滨工业大学出版社.2004
［5］张琛.直流无刷电机原理及应用•机械工业出版社.2009
⑹尔桂花，窦曰轩•运动控制系统.清华大学出版社.2002
［7］阮毅,陈伯时.电力拖动自动控制系统：运动控制系统（第四版）•机械工业出版社.2009
［8］陈永军，黄声华,翁惠辉,李俊杰.基于dsPIC的直流无刷电机调速系统方案［J］. 电机与控制应用，2006
［9］孔祥宜.自主式双轮动态平衡移动机器人的控制系统研究•上海交通大学硕士
[10] 张吉昌.单轴双轮自平衡代步车的研究与设计•中国海洋大学硕士论文.2009
[11] 谢克明.自动控制原理[M].北京:电子工业出版社,2009.
[12] 康华光.电子技术基础[M]..北京:高等教育出版社,2006.1.
[13] 谭浩强.C程序设计[M].北京:清华大学出版社,2005.
[14] 周丰,王南山，陈卉.C语言教程[M].武汉:华中科技大学出版社,2008.
[15] 邵贝贝.单片机嵌入式应用的在线开发方法[M].北京:机械工业出版社,2004.
[16] 霍亮.两轮自平衡电动车的关键技术研究[D].哈尔滨:哈尔滨工程大学,2010.、研究方案（主要研究内容、目标，研究方法）
按照设计的一般步骤，对基本功能部分控制要求，设计要求，以及使用说明。

每一步都按照设计的一般规则，进行准确计算。

完成基于单片机的自平衡小车的系 统设计。

研究方法： 1对两轮自平衡小车进行硬件设计，根据目标任务实际相应的控制机构和执行 机构。

2用拉克朗日平衡法建立系统的数学模型，并给出系统在各种状态下的数学模 型。

3从系统的线性模型出发，分析系统的控制性能和稳定性。

4运用变结构控制理论的基础知识，基于变结构控制的最终滑动模态理论设计 系统的自平衡控制器。

5利用计算机仿真，比较滑模控制器与反馈控制器对于干扰和参数的不确定性 的消除能力，证明设计控制器的有效性和合理性。

四、进程计划（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度） 工作安排：
2013年10月一2014年1月收集资料
2014年2月修改开题报告
2014年3月毕业论文开题
2014年4月 上交毕业论文初稿，学院组织毕业论文中期检查
2014年5月 上交毕业论文二稿，形成论文定稿
2014年6月组织毕业论文答辩
研究内容:
（1） （2） （3小车的硬件设计； 控制系统的设计； 信号调理及控制电路设计； PID 控制算法 研究目标:
五、指导教师对开题报告的评语
签字：
20 年月日
六、专业意见
专业负责人签字：
20 年月日
七、学院意见
学院（章）：学院负责人签字：____________
20 年月日。