基于自抗擾控制的雙輪自平衡機(jī)器人.pdf

1、雙輪自平衡機(jī)器人是一個(gè)高度不穩(wěn)定的輪式移動(dòng)機(jī)器人，具有不穩(wěn)定、多變量、強(qiáng)耦合、非線性、參數(shù)不確定性等特性，具有很強(qiáng)的理論研究?jī)r(jià)值和廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景。
　　 自抗擾控制(Active Disturbance Rejection Control， ADRC)是一種發(fā)揚(yáng)了PID控制的精髓，同時(shí)借助于現(xiàn)代控制論中觀測(cè)器概念，構(gòu)造出一種算法簡(jiǎn)單、適應(yīng)性廣、能自動(dòng)補(bǔ)償控制系統(tǒng)內(nèi)外擾動(dòng)的新型控制方法。它不依賴(lài)于控制對(duì)象模型，具有較強(qiáng)的適應(yīng)性

2、、魯棒性和可操作性，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制領(lǐng)域。
　　 本研究將ADRC引入到雙輪自平衡機(jī)器人中，通過(guò)已建立機(jī)器人模型，得到基于ADRC的機(jī)器人控制算法，并利用仿真和試驗(yàn)，驗(yàn)證算法的有效性。論文具體描述如下：
　　 1)對(duì)已建立雙輪自平衡機(jī)器人實(shí)體進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，得到了相應(yīng)的狀態(tài)空間方程。
　　 2)對(duì)已得到的系統(tǒng)空間狀態(tài)模型，進(jìn)行可控性分析，根據(jù)極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)了反饋控制系統(tǒng)；依據(jù)是否對(duì)系