基于電磁導航的兩輪自平衡機器人循跡研究.pdf

1、兩輪自平衡機器人屬于輪式移動機器人范疇，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、運動靈活等優(yōu)點，在民用、軍用中有廣泛的應用前景。同時由于其不穩(wěn)定的動態(tài)特性，兩輪自平衡機器人成為驗證各種控制算法的理想平臺。本文針對兩輪自平衡機器人系統(tǒng)復雜非線性、不穩(wěn)定、高耦合的特點，對其運動控制及自平衡控制進行了深入的研究，并引入電磁導航，使設計的機器人系統(tǒng)可以沿著預設軌跡完成自主循跡的任務。
　　首先，在分析和借鑒國內(nèi)外兩輪自平衡機器人的基礎(chǔ)之上，設計了電

2、磁導航自平衡移動的機器人系統(tǒng)，并對其工作原理及主要功能模塊的元器件做了詳細的介紹。
　　其次，通過分析兩輪自平衡機器人的運動規(guī)律，利用拉格朗日方程的原理對整個系統(tǒng)進行動力學建模。并且對系統(tǒng)動力學模型進行解耦合，經(jīng)過解耦合后機器人系統(tǒng)等價為兩個相互獨立的單輸入單輸出系統(tǒng)，分別為機器人速度控制系統(tǒng)和姿態(tài)控制系統(tǒng)。并利用神經(jīng)網(wǎng)絡模型參考自適應控制方法，分別針對機器人的速度控制和姿態(tài)控制設計相應的神經(jīng)網(wǎng)絡模型參考自適應控制系統(tǒng)，并對其進行