独轮车机器人直线定位控制的分析与实验

作者：庄未; 章坤; 张瑞欣; 黄用华

来源：机械设计与研究, 2020, 36(06): 29-34.

DOI：10.13952/j.cnki.jofmdr.2020.0230

• 独轮车机器人
• 直线定位控制
• 部分反馈线性化
• 可变控制参数

针对一种欠驱动的独轮车机器人,研究该机器人在水平地面实现直线定位平衡控制问题。选取机器人位置坐标作为广义坐标,采用査普雷金(Chaplygin)方程建立系统的动力学模型;将独轮车机器人的直线定位控制过程分解为定车-加速-减速-定车四个阶段,通过非线性三角函数规划行走轮轮心的期望运动轨迹;引入部分反馈线性化控制算法设计控制器,选择可变控制器参数降低各阶段轨迹动态切换对系统的影响。定位控制数值仿真和实验结果表明:在选取合适的控制参数以及初始倾角均不超过3°的条件下,直线定位综合误差均不超过0.2 m。

• 单位
  桂林电子科技大学; 机电工程学院