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該項目基于AB32微處理器，運行RT-Thread操作系統(tǒng)，實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)倒立擺的自平衡控制。倒立擺模型是自動控制領(lǐng)域非常經(jīng)典的控制模型，其自身能提供的力和其自由度不相等因為被稱作為欠驅(qū)動控制系統(tǒng)。其力學(xué)平衡原理與火箭控制，飛行器控制等一致，因此倒立擺模型是非常好的控制算法驗證平臺，是對現(xiàn)實生活中非線性系統(tǒng)的很好抽象。 本設(shè)計對控制系統(tǒng)的實時性要求較高，尤其是軟件層面。在硬件層面，AB32微控制器提供了強(qiáng)大的外設(shè)支持，運行的高速性也保證了算法運算的速度。并且RT-Thread操作系統(tǒng)強(qiáng)大的系統(tǒng)組件和開發(fā)環(huán)境支持也使得系統(tǒng)的實時性得以保證。

本設(shè)計硬件上采用了減速電機(jī)，，霍爾編碼器，高精度電位器，以及倒立擺相關(guān)的金屬結(jié)構(gòu)件（外購），硬件上采用了AB32開發(fā)板，同時使用了上位機(jī)助手來顯示參數(shù)和系統(tǒng)運行狀態(tài)。由于AB32開發(fā)板上已經(jīng)引出了按鍵等簡單的交互模塊，所以沒有額外增加更多的功能外設(shè)。

本設(shè)計軟件上主要采用了RT-Thread操作系統(tǒng)，使用到了該系統(tǒng)中的UART設(shè)備，ADC設(shè)備，SPI設(shè)備，PWM設(shè)備，TIM設(shè)備等相關(guān)的軟件設(shè)備驅(qū)動。

整體程序設(shè)計包括了兩個線程，其中一個負(fù)責(zé)實時采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行運算，另一個負(fù)責(zé)實時傳輸和顯示數(shù)據(jù)用于調(diào)試，同時根據(jù)用戶輸入狀態(tài)來對參數(shù)進(jìn)行切換與改變。在控制算法方面主要采用了PID算法，對實時速度和實時角度構(gòu)建了兩個雙閉環(huán)的PID控制器，同時進(jìn)行位置和角度的控制，實現(xiàn)倒立擺的自平衡。

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