基于LQR的单球自平衡移动机器人控制器设计与仿真

基于LQR的单球自平衡移动机器人控制器设计与仿真

论文摘要

针对单球自平衡移动机器人的非线性、高度耦合性和不稳定特性,提出了一种基于LQR的控制器。首先将其三维复杂动力学模型简化为三个独立平面的二维动力学模型,并建立拉格朗日平面动力学方程;其次根据平面动力学方程设计LQR控制器并在Sim ulink中建立控制系统仿真模型;最后对控制系统模型进行直线轨迹和圆弧轨迹跟踪仿真。仿真结果表明该控制器对线性轨迹和非线性轨迹都有很好的跟踪效果。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 系统描述
  •   1.1 系统组成
  •   1.2 模型简化
  •   1.3 参数定义
  • 2 动力学建模
  •   2.1 YOZ平面动力学建模
  •   2.2 XOY平面动力学建模
  • 3 LQR控制器设计
  • 4 数值仿真
  •   4.1 仿真模型建立
  •   4.2 轨迹跟踪控制
  • 5结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 韩雪,苗明辉,张朋

    关键词: 单球自平衡移动机器人,动力学模型,轨迹跟踪

    来源: 机械工程师 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 自动化技术

    单位: 南京工业大学浦江学院机电工程学院

    基金: 校级项目“单球自平衡移动机器人关键技术研究”(NJPJ2018-2-01)

    分类号: TP242

    页码: 56-59

    总页数: 4

    文件大小: 909K

    下载量: 100

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