一种两轮自平衡机器人比例-积分-微分控制方法
Techniques of Automation and Applications（2021）
Abstract
两轮自平衡机器人以其机械结构简单,灵活高效的运动特性,具有广阔的应用前景.本文应用理论力学原理,分析并建立了两轮自平衡机器人的动力学模型.在此基础上,分别针对机器人系统的自平衡控制、速度控制设计了比例-积分-微分(PID)控制器.通过复频域和时域分析的方法,提出了一种简便的PID控制参数的整定方法.根据系统PID控制模型,给出了计算机器人马达输出转矩的理论公式.应用实验表明,该控制方法的平衡和速度控制动态和稳态性能良好,且具有占用机器人系统资源少,PID控制参数整定效率高的特点.
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