两轮机器人自平衡行走控制系统设计

• 作者: 万鹏 刘小平 徐刚 徐少平 胡凌燕 陈明伟 高青
• 来源期刊: 电气传动
• 学科: 工学
• 关键词: 两轮机器人 双回路PID控制 卡尔曼滤波 平衡控制
• 年，卷（期）: 2013,（12）
• 所属期刊栏目: 控制
• 页码范围: 52-55,60
• 页数: 5页
• 分类号: TP13
• 字数: 3011字
• 语种: 中文

摘要

两轮机器人是一个多变量、高阶次、强耦合的非线性系统.提出了一种新颖的双回路PID控制方法,实现两轮机器人控制,并完成该控制系统的硬软件设计.采用了卡尔曼滤波的方法将陀螺仪和加速度计的信息进行数据融合,得到机器人的实时倾角信号.采用编码器实时检测机器人速度.双回路PID控制器采用正负反馈结合的控制方法,将机器人倾角负反馈和速度正反馈控制量叠加在一起,控制电机的转动,使两轮机器人平衡稳定地行走.实验证明双回路PID控制方法能使两轮机器人按照期望的速度平稳行走,能够实现速度及倾角这两个耦合变量的控制,而且具有较强的抗干扰能力.该控制方法还具备了传统PID控制器不依赖精确模型、实现简单、参数整定方便、鲁棒性强等优点.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	胡凌燕	南昌大学信息工程学院	44	227	8.0	13.0
2	徐少平	南昌大学信息工程学院	85	417	11.0	17.0
3	徐刚	南昌大学信息工程学院	23	206	8.0	14.0
4	刘小平	南昌大学信息工程学院	28	116	6.0	9.0
5	万鹏	南昌大学信息工程学院	2	3	1.0	1.0
6	陈明伟	南昌大学信息工程学院	1	1	1.0	1.0
7	高青	南昌大学信息工程学院	1	1	1.0	1.0