一种双轮小车的自平衡运动控制系统

摘要

研究双轮自平衡小车控制的优化问题,由于双轮小车运行不稳定和具有非线性、强耦合等特性,无法准确建立数学模型,传统控制理论已不能很好的满足实际控制要求,为了解决双轮小车高速稳定运行的问题,在考虑了被控对象的特性同时又兼顾了实际工程应用的基础上,建立了系统动力学模型并进行了特性分析,提出一种模糊-PI复合控制方法.上述方法对双轮小车的倾斜角度和速度分别设计了模糊控制器和PI控制器,通过小车的速度控制仿真和抗干扰特性仿真,结果表明,所设计的模糊-PI控制器能够保证双轮自平衡小车的高速稳定运行,改进方法不仅抗干扰性强,动态品质好,而且结构简单,易实现,具有很好的工程实用价值.