兩輪自平衡電動車的建模與控制研究.pdf

1、本文介紹了兩輪自平衡電動車平衡的原理，然后利用動力學(xué)方法來分析兩輪自平衡電動車的物理學(xué)方程，以得到它的非線性模型。采用加速度計與陀螺儀兩個慣性傳感器，然后經(jīng)過Kalman濾波融合得到比較精度的角度和角速度信號。
　　由于兩輪自平衡電動車系統(tǒng)的使用者和行駛條件的不確定，導(dǎo)致控制器的參數(shù)會有所變化，為了更好地控制系統(tǒng)，通過對比現(xiàn)在的各種針對它的控制算法的基礎(chǔ)上，借鑒韓京清研究員創(chuàng)立的自抗擾控制算法，提出了基于自抗擾控制算法的兩輪自平衡

2、電動車自適應(yīng)控制算法。主要是利用自抗擾控制算法中的擴張狀態(tài)觀測器來估算系統(tǒng)中能夠影響控制輸出的所有擾動之和，用估算出來的總擾動來對控制器進行補償，以達到自適應(yīng)的控制效果。采取的反饋形式中，有兩個反饋控制增益需要用LQR方法來大致確定其范圍，所以這里需要先將非線性狀態(tài)方程線性化，再測試系統(tǒng)的已知參數(shù)，用MABLAT來仿真驗證適宜地反饋控制增益的大小。
　　最后，利用實驗室現(xiàn)有的條件，搭建了兩輪自平衡電動車的實驗平臺，設(shè)計了相應(yīng)的硬件