基于FOC的无刷平衡车设计 毕业论文+开题报告+cad图纸+sw三维图+电路原理图+程序

摘要
随着无刷电机技术和FOC控制算法的不断发展，无刷平衡车的设计和应用已经成为一个热门的研究方向。这种技术可以带来更高的效率和更好的性能，因此在无刷平衡车小车、自动化、智能家居等领域具有广泛的应用前景。在办公室和家庭环境中，人们对于智能化的需求越来越高，无刷平衡车作为一种智能移动设备，能够为人们提供便利、高效、安全的出行方式，同时也具有娱乐和观赏价值。因此，该选题来源实际，能够满足市场需求。
本文介绍了一种基于STM32F103单片机的无刷平衡车设计，利用FOC（磁场定向控制）算法进行精确控制。系统采用陀螺仪来检测小车的速度、倾斜角度和平衡状态，并通过单片机控制电机实现平衡运动。此外，通过舵机控制板，机械臂可完成特定动作。手机与无刷平衡车小车连接，用户可通过手机发送命令并实时监控小车状态。此设计适用于办公室和家庭生活，为用户提供便利和娱乐。
关键词：无刷平衡车、FOC算法、STM32F103单片机、陀螺仪、舵机控制板。



目录
第一章 绪论	
1.1 项目概述	
1.1.1 项目背景	
1.1.2 研究现状	
1.2 系统设计任务概述	
1.3 设计主要内容	
第二章 方案设计	
2.1 机械结构方案设计	
2.2 驱动方案选择	
2.3 传感器的选择	
2.3.1 姿态检测传感器	
2.3.2 速度传感器	
2.4 结构的合理性	
第三章 机械系统设计	
3.1 机械系统总体方案	
3.2 关键尺寸设计	
3.3 关键零部件结构设计	
3.4 驱动关节运动轨迹规划	
第四章 控制系统设计	
4.1 控制系统总体方案	
4.2 运动控制器选型	
4.2.1 电机驱动模块	
4.2.2 驱动电机控制电路设计	
4.3 传感检测外围电路设计	
4.4 电源供电电路设计	
第五章 软件系统设计	
5.1 软件系统总体方案	
5.2 平衡控制方案与流程	
5.2.1 FOC算法简介	
5.2.2 直立控制	
5.2.3 速度控制	
5.2.4 转向控制	
5.3 蓝牙控制方案	
5.3.1 基本配置	
5.3.2 串口3接收中断	
5.4 舵机控制方案	
5.4.1 基本配置	
5.4.2 发送数据函数	
5.5 手机APP控制端介绍	
5.5.1 界面介绍	
5.5.2 控制方法	
第六章 装配与调试	
6.1 无刷平衡车小车系统整体装配	
6.2 系统调试流程	
6.3 设计创新点	
6.4 系统缺陷与改进	
第七章 市场应用前景分析	
7.1 市场调查分析	
7.2 市场行业分析	
7.3 目标市场的确定以及市场实施	
7.4 产品未来市场描述	
第八章 总结及感想	
8.1 项目总结	
8.2 感想	
参考文献	
附录一 材料清单
附录二 程序源代码