基于双闭环PID控制的自平衡两轮车的仿真研究

摘要：

自平衡两轮车作为一种新型轮式移动机器人已经逐渐渗透到各行各业中.相较于传统自平衡系统,自平衡两轮车系统复杂度更高、控制要求也更高,不仅要完成基本的平衡控制,还要同时实现对速度与方向的控制.为解决这一问题,以自平衡两轮车为研究对象,具体分析了被控对象的机理结构,对其建立了基于拉格朗日方程的数学模型,对数学模型进行了详细的理论推导,并在MATLAB/Simulink仿真平台进行了详细的仿真验证.针对系统模型设计了基于反馈校正策略的双闭环PID控制系统,进行了详细的理论分析,阐述了设计方案,并对设计方案进行了详细的仿真实验测试.实验结果表明:基于反馈校正策略的双闭环PID控制系统具有良好的鲁棒性、抗干扰性和动态性能,其各项性能均能满足设计要求,可以较好地实现平衡和移动控制.该方法具有一定的实践价值,并为后续研究打下基础.

关键词：自平衡系统、PID控制、反馈校正、系统建模、MATLAB仿真

所属期刊栏目：36

分类号：TP273(自动化技术及设备)

在线出版日期：2022-06-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：74-81