论文摘要
两轮自平衡车的精确轨迹跟踪技术是实现其自主运动控制的基础.为此,采用拉格朗日法建立两轮自平衡车的动力学模型,并据此提出基于非奇异终端滑模(NTSM)和线性二次型调节器(LQR)的两轮自平衡车轨迹跟踪控制器.在Matlab/Simulink环境下,对所设计的轨迹跟踪控制器进行性能仿真,结果显示,两轮自平衡车能够精确跟踪所给定的参考轨迹,初步表明了所提出轨迹跟踪控制器的有效性.在此基础上,使用STM32F103C8T6单片机,并结合惯性测量组件(IMU)和超宽带(UWB)定位技术对所设计的轨迹跟踪控制器进行硬件实现.实验结果表明,两轮自平衡车能够对给定的参考轨迹进行良好跟踪,横坐标偏差小于0.2 m,纵坐标偏差小于0.2 m,转向角偏差小于0.07 rad,车身倾角除了初始时的波动外均小于0.05 rad.
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文章来源
类型: 期刊论文
作者: 宁一高,岳明,许媛,于紫龙
关键词: 两轮自平衡车,自主运动控制,轨迹跟踪,非奇异终端滑模,线性二次型调节器
来源: 控制与决策 2019年12期
年度: 2019
分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑
专业: 汽车工业,自动化技术
单位: 大连理工大学汽车工程学院
基金: 国家自然科学基金项目(61573078,61873047),辽宁省自然科学基金项目(20170540171)
分类号: TP273;U48
DOI: 10.13195/j.kzyjc.2018.0363
页码: 2635-2641
总页数: 7
文件大小: 1317K
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标签：两轮自平衡车论文; 自主运动控制论文; 轨迹跟踪论文; 非奇异终端滑模论文; 线性二次型调节器论文;