本文關(guān)鍵詞：兩輪自平衡機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型分析及PID控制方法研究

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【摘要】：針對(duì)兩輪自平衡機(jī)器人高階次、不穩(wěn)定、多變量、非線性、強(qiáng)耦合的特點(diǎn),以其為研究對(duì)象,采用Lagrange方法建立狀態(tài)方程,并對(duì)其平衡控制進(jìn)行了研究,采用STM32單片機(jī)設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證,以尋求最優(yōu)的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能,提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和魯棒性。根據(jù)機(jī)器人俯仰角度和速度等輸入?yún)?shù),采用PID算法輸出PWM占空比可變的脈沖對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行控制。仿真實(shí)驗(yàn)證明,本方法具有較好的動(dòng)態(tài)性能和快速性。通過(guò)實(shí)際測(cè)試,證明了本方法的有效性。
【作者單位】： 重慶工商大學(xué)檢測(cè)控制集成系統(tǒng)重慶市市級(jí)工程實(shí)驗(yàn)室;重慶工商大學(xué)裝備系統(tǒng)服役健康保障國(guó)際聯(lián)合研究中心;重慶師范大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 兩輪自平衡機(jī)器人 PID 動(dòng)力學(xué)模型 平衡控制 STM
【基金】：重慶市科委前沿與應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目(No.cstc2015jcyjA90003) 重慶市教委項(xiàng)目(No.KJ1500620) 重慶市檢測(cè)控制集成系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題(No.1456042)
【分類(lèi)號(hào)】：TP242
【正文快照】： 兩輪自平衡機(jī)器人(Two-wheeled self balancing robot,TWSBR)是一種兩輪同軸的機(jī)械結(jié)構(gòu)特殊輪式移動(dòng)機(jī)器人,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈活、節(jié)能環(huán)保等特點(diǎn),在特殊環(huán)境下的探測(cè)、航空航天、交通旅游等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。其動(dòng)力學(xué)方程是一多變量、嚴(yán)重不穩(wěn)定、耦合、欠驅(qū)動(dòng)、時(shí)變、

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