关键词:
串级PID控制器
自行车机器人
平衡控制
Simlink仿真
摘要:
为了使自行车机器人能通过惯性飞轮达到侧向平衡,对其侧向平衡受力进行分析,结合分析结果和串级比例积分微分(PID)控制策略,设计自行车机器人侧向控制器,并搭建仿真平台和实物样机,完成仿真和实验验证。首先简化自行车模型,分析自行车侧向平衡模型,设计了利用惯性飞轮来平衡侧向倾倒力矩。其次,基于串级PID控制器策略和侧向平衡原理,设计基于串级PID的侧向平衡控制器,然后利用Simlink软件平台搭建仿真系统,对提出的控制策略进行仿真分析。仿真结果表明,所设计的平衡控制器能够达到自行车平衡。最后,通过样机实验验证了控制算法在实际应用中的有效性,能够使得自行车机器人获得侧向平衡控制能力。