两轮自平衡小车的轨迹跟踪控制

摘要

本文针对两轮自平衡小车存在未知干扰的情况,研究了一种分层滑模控制方法实现小车的轨迹跟踪.依据小车运动学方程建立的误差系统,设计了前进和偏航方向的虚拟控制量.依据牛顿定律建立了小车动力学模型,并将其解耦为前进和偏航两部分.基于动力学方程,利用分层滑模控制方法得到了小车的控制力矩,使小车跟踪给定的轨迹信号.最后,通过仿真验证了所设计控制器的有效性.