基于控制系统的机器人运动研究

摘要

本文针对欠驱动自平衡两轮车的运动学和动力学特征,设计了一种解耦分层滑模模态控制方法,根据被控系统的拉格朗日力学模型,把系统的运动和动力学模型分为两个子系统,速度控制子系统和转向控制子系统,针对速度控制子系统,提出了分层滑模控制策略,针对转向控制子系统,设计了有限时间滑模控制策略,所设计的控制系统具有全局稳定性。可以较好地实现运动控制和转向控制。最后,将所提出的控制算法应用于两轮自平衡车,仿真结果表明了良好的收敛性和性能。