1. 研究目的与意义

随着社会的发展，科学技术的进步，解放和发展生产力已经成为了经济发展的重要环节。

使用机器代替人工，解放双手已经成为了当下最热门的话题。

这些技术的实际应用均涉及到自动控制理论的发展，倒立摆作为一个自动控制研究领域的典型模型，不仅仅是控制理论研究的重要平台和手段，同时也是具有相似物理模型的实际设备控制技术研究的载体。

2. 课题关键问题和重难点

课题的关键问题：1、 pcb电路板如何设计的兼顾布局合理，面积合理，焊接方便三个方面。

2、 程序编写上如何实现快速自启摆和快速稳摆的问题。

课题的难点：1、在模型设计上，旋转倒立摆与直线倒立摆相比增加了在水平面上的旋转运动，这使得在数学模型的构建上更加困难。

3. 国内外研究现状（文献综述）

倒立摆作为一种控制理论研究的经典实验平台，在工程实践中具有重要的现实意义。

本文阐述了倒立摆的特点和倒立摆研究的现状及发展历史，列举了国内外一些经典的控制方法，对本课题的启示。

倒立摆特点及主要应用倒立摆是一种高阶次、不稳定、多变量、非线性、强耦合的复杂被控对象。

4. 研究方案

本课题硬件设计方案主要由：主控器、参数显示、电机驱动、角位置传感器以及电机转速采集五部分构成。

由于本课题已经规定主控芯片为stm32f103c8t6，故此不再讨论主控芯片的选型问题。

因为先前已经选购带有测速功能的电机，故此处不在讨论电机转速采集方案。

5. 工作计划

第 1 周 接受任务书，领会课题含义，按要求查找相关资料；第 2 周 阅读相关资料，理解有关内容；第 3 周 翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案，写出相关开题报告一份；第 4 周 确定传感器、分析系统架构，参阅有关资料，分析信号调理电路工作原理；第 5 周 设计信号调理、驱动调速电路参数；第 6 周 阅读有关单片机设计方面的资料，设计单片机扩展电路；第 7 周 确定并绘制单片机系统电路，分析单片机扩展电路工作原理；第 8 周 理解传输电路及扩展电路的关系，设计控制软件框图；第 9 周 完成软件程序设计；第10周 硬件制作和完善软件设计，软硬件联调；第11周 完成毕业设计论文撰写；第12周 验收毕业设计成果，接受答辩资格审查，评阅教师评阅论文；第13周 制作答辩PPT，准备参加答辩。