滑模變結(jié)構(gòu)方法在兩輪自平衡機(jī)器人上的應(yīng)用研究.pdf

1、滑模變結(jié)構(gòu)控制理論最早出現(xiàn)在上個(gè)世紀(jì)中期，其最突出的優(yōu)點(diǎn)就是針對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)攝動(dòng)和外部擾動(dòng)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(dòng)現(xiàn)象。所以減小系統(tǒng)抖動(dòng)是滑模變結(jié)構(gòu)理論能夠很好發(fā)展應(yīng)用的前提。
　　兩輪自平衡機(jī)器人與倒立擺原理相似。該系統(tǒng)具有一定時(shí)變性、多變量性、非線性和參數(shù)不確定性。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，隨著環(huán)境的不斷變化，路面狀況和小車(chē)本身載物情況，在很大程度上會(huì)影響系統(tǒng)性能。本文基于兩輪自平衡機(jī)器人研究和驗(yàn)證

2、滑模變結(jié)構(gòu)算法所設(shè)計(jì)的控制器具有良好的穩(wěn)定特性，并在實(shí)時(shí)控制中得到驗(yàn)證。
　　本文首先介紹了滑模變結(jié)構(gòu)控制理論基礎(chǔ)，滑模變結(jié)構(gòu)控制的概念、基本原理和性質(zhì)。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)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(zhuǎn)彎系統(tǒng)。根據(jù)滑模變結(jié)構(gòu)理論設(shè)計(jì)了基于指數(shù)趨近律的控制器。在此基礎(chǔ)上對(duì)趨近律控制器進(jìn)行了改進(jìn)，提出了準(zhǔn)滑?？刂破骱妥赃m應(yīng)滑?？刂破?。對(duì)兩輪自平衡機(jī)器人進(jìn)行MATLAB仿真，同時(shí)檢驗(yàn)了改進(jìn)后的控制器對(duì)外界抗干擾能力和系統(tǒng)