摘要本课题建模的对象为前轮转向、后轮驱动的小车。论文采用机理分析和实验测试相结合的方法，建立该智能小车在平面上运动的双输入双输出模型。根据小车运行和控制特点，输入量选取智能小车的舵机控制信号和电机控制信号，分别控制车辆转向和前进速度，输出量选取智能小车任意时刻在平面上的坐标。首先通过机理分析得到智能小车的模型结构，舵机模型为带延迟的一阶微分方程，电机模型为一阶微分方程，在转向时需要在电机模型中加入前轮转向对速度的影响，然后通过运动学建模分析建立智能小车的整车模型结构。其次，通过实验测试获取不同情况下小车运行数据，接着运用最小二乘法估计出模型中的未知参数。将得到的模型和实际小车行驶情况进行对比，验证了此模型的有效性和可靠性。5200
关键词：智能车；建模；参数估计
ABSTRACT
This modelling object is a four-wheel electric smart car. The mechanism analysis method and experimental modelling method are employed to establish a two-input two-output mathematical model for a smart car. The input of the model is servo control signal and motor control signal, which respectively controls the smart car’s turning and speed, and the output of this model is complanate coordinate of the smart car, which has two degree of freedom. Firstly, the model structure is obtained by using mechanism analysis method. Then, the data of various scenarios for the step responses of the system are measured under different input. With least squares method applied, the parameters of the model are identified. Comparing the simulation result (using the identified model) and the actual experience data (using the smart car running with the same setting), we can see that this model is validated and proved to be reliable.
Key words:  smart car; kinematic model; parameter estimation
目  次
第1章  绪论    1
1.1    课题背景    1
1.2    研究现状    2
1.3    本文所作的工作    3
1.4    本文结构    4
第2章  建立小车模型    5
2.1    总述    5
2.2    舵机模型结构    5
2.3    电机模型结构    7
2.3.1    小车的行驶阻力    7
2.3.2    小车的动力供应    9
2.3.3    电机模型    10
2.4    小车运动学模型    11
2.5    小结    12
第3章  小车模型参数估计    14
3.1    总述    14
3.2    舵机模型参数估计    14
3.2.1    前轮偏角测量方法    14
3.2.2    实验设计    16
3.2.3    数据处理    16
3.3    前轮偏角为0时的电机模型参数估计    20
3.3.1    小车速度测量方法    20
3.3.2    实验设计    20
3.3.3    数据处理    20
第4章  模型验证    24
4.1    使用Simulink搭建模型    24
4.2    模型验证    26
4.3    小结    29
第5章  结论与展望    30
参考文献    32
致  谢    34
第1章  绪论
1.1    课题背景 Simulink四轮驱动小车的数学建模及仿真:http://www.youerw.com/jisuanji/lunwen_2155.html