兩輪自平衡機(jī)器人自適應(yīng)控制算法的研究.pdf

1、兩輪自平衡機(jī)器人作為一種本征不穩(wěn)定輪式移動(dòng)機(jī)器人，具有多變量、非線性、強(qiáng)耦合、時(shí)變、參數(shù)不確定性等特點(diǎn)，這使得它成為驗(yàn)證各種控制算法的理想平臺(tái)，具有十分重要的理論意義。同時(shí)它運(yùn)動(dòng)靈活、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，適于在狹小和危險(xiǎn)的空間工作，有著廣泛的應(yīng)用前景。
　　研究了兩輪自平衡機(jī)器人模型參考自適應(yīng)控制器設(shè)計(jì)的相關(guān)問題，為最終實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的完全自主移動(dòng)打下基礎(chǔ)。通過分析兩輪自平衡機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，得到了機(jī)器人動(dòng)能、勢(shì)能和耗散能的數(shù)學(xué)模型，并

2、根據(jù)Lagrange方程建立了機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型，為控制器設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。通過研究模型參考自適應(yīng)控制原理和最小二乘法參數(shù)辨識(shí)原理，設(shè)計(jì)了基于Diophantine方程的模型匹配系統(tǒng)和最小二乘參數(shù)遞推參數(shù)辨識(shí)算法。并將模型匹配系統(tǒng)和最小二乘參數(shù)遞推參數(shù)辨識(shí)算法結(jié)合設(shè)計(jì)了基于Diophantine方程的模型參考自適應(yīng)控制控制器。實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩輪自平衡機(jī)器人傾角、前進(jìn)速度和轉(zhuǎn)向角度的跟蹤控制。
　　利用MATLAB對(duì)自適應(yīng)控制器進(jìn)行仿真