自平衡控制系统稳定性分析与验证

摘要：

针对目前自平衡系统稳定性控制方法的复杂性,对控制器运算速度要求高的问题,提出一种依据自平衡系统重心运动方程来分析系统的稳定性以及维持系统稳定的控制方法.该方法通过刚体动力学推导系统重心运动方程,应用控制理论分析系统的稳定性.在失稳的情况下,采用卡尔曼滤波与误差比较的方法消除陀螺仪的积分误差并获取精确的倾角数据,运用角度、角速度及对应的参数构成的合成加速度组成反馈支路配置系统极点,将当前倾角和角速度配以适当的参数组成比例微分(proportion differential,PD)控制器,完成对系统稳定性的控制.测试表明,该方法能降低系统运算的复杂度,维持系统的稳定.

关键词：自平衡、稳定性分析、重心运动方程、误差比较放大、PD控制器

所属期刊栏目：26

分类号：TP13(自动化基础理论)

资助基金：国际合作项目2010DFA12160The International Cooperation Project 2010DFA12160

在线出版日期：2016-01-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：501-506