兩輪自平衡機(jī)器人的自適應(yīng)模糊滑?？刂扑惴ㄑ芯?pdf

1、兩輪自平衡機(jī)器人是輪式移動機(jī)器人的重要組成部分，它架構(gòu)簡單，移動靈活，廣泛應(yīng)用于工廠自動化、排險(xiǎn)、軍事、農(nóng)業(yè)、服務(wù)等領(lǐng)域。同時(shí)，兩輪自平衡機(jī)器人又具有本質(zhì)不穩(wěn)定的屬性，存在著系統(tǒng)非線性、控制對象為多變量、參數(shù)不確定以及系統(tǒng)模型中存在強(qiáng)耦合等特點(diǎn)，是驗(yàn)證控制算法的理想平臺。因此對兩輪自平衡機(jī)器人進(jìn)行研究，可兼得實(shí)用價(jià)值和理論意義。
　　首先，通過對兩輪自平衡機(jī)器人的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行歸納總結(jié)之后，明確了本文的研究內(nèi)容。利用牛頓力學(xué)建

2、立被控對象的動力學(xué)模型，得到系統(tǒng)的非線性數(shù)學(xué)模型，并對模型進(jìn)行線性化處理及解耦，之后驗(yàn)證推導(dǎo)出的兩自由模型控制器對三自由度模型的適用性，并對系統(tǒng)的性能進(jìn)行分析。
　　其次，利用指數(shù)趨近律來設(shè)計(jì)滑模變結(jié)構(gòu)控制器并進(jìn)行仿真，結(jié)果表明滑模變結(jié)構(gòu)中存在著抖振的現(xiàn)象。為此本文設(shè)計(jì)了自適應(yīng)模糊滑?？刂破魇箍刂菩Ч梢愿鼉?yōu)。具體來講，在考慮了模型誤差及實(shí)時(shí)干擾的情況下，對滑模控制器的切換增益進(jìn)行模糊自適應(yīng)地調(diào)整，在切換增益模糊化控制的同時(shí)，自適