两轮自平衡机器人在斜坡上的动力学建模与控制

• 作者: 左国玉 彭奎 阮晓钢
• 来源期刊: 新型工业化
• 学科: 工学
• 关键词: 机器人控制 两轮自平衡机器人 斜坡 Lagrange LQR
• 年，卷（期）: 2012,（4）
• 所属期刊栏目: 研制与开发
• 页码范围: 50-61
• 页数: 12页
• 分类号: TP242
• 字数: 3740字
• 语种: 中文

摘要

针对两轮自平衡机器人在斜坡上的建模和控制问题，首先采用Lagrange方法建立了斜坡面上的动力学模型，然后对模型的平衡状态进行了分析，得出了平衡时车身倾角和偏航角之间的关系。并将模型在指定的平衡状态下进行线性化，分析了线性模型的能控性，得出系统完全能控的结论。另外，针对斜坡面上车身姿态不能直接测量的问题，找到了一种斜坡面上姿态及斜坡倾角检测的方法。最后在此基础上，设计了LQR控制器，仿真结果表明两轮机器人能在斜坡面上指定偏航角处实现自由平衡，并具有一定的抗干扰能力。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	左国玉	北京工业大学电子信息与控制工程学院	26	195	7.0	13.0
2	阮晓钢	北京工业大学电子信息与控制工程学院	240	2182	23.0	35.0
3	彭奎	北京工业大学电子信息与控制工程学院	1	8	1.0	1.0