滑模變結構方法在兩輪自平衡機器人上的應用研究.pdf

1、滑模變結構控制理論最早出現(xiàn)在上個世紀中期，其最突出的優(yōu)點就是針對系統(tǒng)的參數攝動和外部擾動都有著良好的魯棒性能，但本身也有不足之處，系統(tǒng)存在著一定的抖動現(xiàn)象。所以減小系統(tǒng)抖動是滑模變結構理論能夠很好發(fā)展應用的前提。
　　兩輪自平衡機器人與倒立擺原理相似。該系統(tǒng)具有一定時變性、多變量性、非線性和參數不確定性。在實際應用過程中，隨著環(huán)境的不斷變化，路面狀況和小車本身載物情況，在很大程度上會影響系統(tǒng)性能。本文基于兩輪自平衡機器人研究和驗證

2、滑模變結構算法所設計的控制器具有良好的穩(wěn)定特性，并在實時控制中得到驗證。
　　本文首先介紹了滑模變結構控制理論基礎，滑模變結構控制的概念、基本原理和性質。系統(tǒng)經過數學建模及線性化后再把系統(tǒng)解耦，可以得到位移傾角系統(tǒng)和轉彎系統(tǒng)。根據滑模變結構理論設計了基于指數趨近律的控制器。在此基礎上對趨近律控制器進行了改進，提出了準滑?？刂破骱妥赃m應滑模控制器。對兩輪自平衡機器人進行MATLAB仿真，同時檢驗了改進后的控制器對外界抗干擾能力和系統(tǒng)