球形轮组结构及其控制系统设计

• 作者: 周杰 曾德胜 王作桓 王可涵 翟建丽 胡恰锋 莫浩明 陆厚霖
• 来源期刊: 机电工程技术
• 学科: 工学
• 关键词: 自平衡 拉格朗日方程 串级PID ROS上位机
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 设计与应用
• 页码范围: 176-179
• 页数: 4页
• 分类号: TP242
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1009-9492.2020.11.053

摘要

研究的球形轮组是通过控制3个全向轮的转速和方向维持自身不倒,在不改变方向的前提下能在平面上任意移动的系统.其具有非线性、强耦合和欠驱动问题,因此需要进行动力学分析和控制系统的设计.采用建模软件建立球形轮组物理模型,并完成球形轮组的制作和电路设计;用拉格朗日方程展开动力学分析,将球形轮组简化成全向轮、球轮和机身三部分,得出电机的扭矩与全向轮的力和力矩的关系;结合动力学分析的内容设计一套串级PID控制算法与ROS系统建立的上位机联合处理传感器采集的姿态数据,计算出电机的控制变量;将物理模型与控制算法相结合,利用仿真软件验证其能够实现自平衡.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	莫浩明		7	8	1.0	2.0
2	翟建丽		11	3	1.0	1.0
3	王作桓		4	3	1.0	1.0
4	王可涵		2	1	1.0	1.0
5	周杰		2	1	1.0	1.0
6	曾德胜		1	0	0.0	0.0
7	陆厚霖		1	0	0.0	0.0
8	胡恰锋		1	0	0.0	0.0