两轮小车平衡轨迹与跟踪控制器的设计方法及控制系统

摘要

本发明提供了一种基于信息融合的两轮小车平衡轨迹与跟踪控制器的设计方法以及控制系统，基于两轮小车子系统分别考虑水平方向和竖直方向两个空间自由度，建立两轮小车的线性数学模型，依据建立的两轮小车模型，设计相应的动态观测器对相应变量信息进行扩维并实现对特定频谱扰动的抑扰滤波，同时对内部传感器和外部定位系统的数据进行信息融合，提高状态变量信息的精度，最后结合LQR与PID算法合理设计控制器，得到两轮小车的轨迹跟踪控制系统。这种两轮小车轨迹跟踪控制系统融合了两轮小车内部传感器与外部定位系统的数据信息，降低了对两轮小车传感器的数量需求、提高了轨迹跟踪的精度同时改善了原有单一PID控制器调节时间较长的问题。