兩輪不穩(wěn)定小車靈敏度分析及控制算法比較研究.pdf

1、兩輪不穩(wěn)定小車是一種特殊輪式移動機器人，是復雜系統(tǒng)的一個例子。其動力學系統(tǒng)具有多變量、非線性、強耦合、參數不確定性等特性，其運動環(huán)境復雜且運動學方程受到非完整約束，其控制任務復雜，在完成平衡控制的同時完成路徑規(guī)劃、路徑跟蹤等任務。因此，不穩(wěn)定小車是學習和研究各種控制方法的理想實驗平臺。而系統(tǒng)靈敏度是研究參數不確定性對系統(tǒng)性能影響的理論，對兩輪不穩(wěn)定小車進行靈敏度分析是深入研究必須要做的工作。
　　 本文具體工作主要有如下幾點。第

2、一，通過分析和借鑒國內外兩輪不穩(wěn)定小車的結構組成，參與了兩輪不穩(wěn)定小車控制系統(tǒng)的硬件結構、電路及軟件設計，調通了整個系統(tǒng)。第二，在結構參數方面著重分析了車體質量以及車體質心高度變化時，對小車魯棒性的影響，并得出一些結論。第三，經過比較研究得知，采用泰勒級數線性化和模糊線性化方法在平衡點附近得到的線性模型是相同的，基于非線性反饋線性化方法也得到了系統(tǒng)的線性模型，然后對這兩種線性模型設計的控制系統(tǒng)，后者明顯具有更好的魯棒性。第四，基于在平衡