摘要
研究了两轮直立式自平衡机器人的系统组成,并利用动力学原理建立系统的数学模型,在Matlab环境下设计了状态反馈控制器(LQR),并进行了仿真和机器实体的实验,系统具有良好的鲁棒性.表明了系统建模和控制器设计的合理性和有效性.这种机器人两轮共轴、独立驱动,车身重心倒置于车轮轴上方,通过运动保持平衡,可直立行走.由于特殊的结构,其适应地形变化能力强,运动灵活,可以胜任一些复杂的工作.为机器人的自主控制、自学习提供了可靠的实验平台.
Research on the structure of the Dual-wheel upright self-balance Robot is conducted and the mathematical model is built up.The simulation and real experiments of robot were done.On the basis of building up the system structure model,the mathematical model is built up using dynamics mechanics theory and method.The linear quadratic regulator(LQR)is designed on Matlab,the system has good robustness. Validity and rationality of the system modeling and the designed controller are verified through the performance...
出处
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2009年第1期25-29,共5页
Journal of Beijing University of Technology
基金
国家自然科学基金资助项目(60375017)
高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20050005002)
关键词
数学建模
状态控制
姿态检测
两轮直立式自平衡机器人
线性二次型最优控制
mathematic modeling
position control
position observation
Dual-wheel upright self-balance Robot
linear quadratic regulator
