基于力矩陀螺的两轮单车辙车辆自平衡控制设计

摘要：

为了探究两轮单车辙车辆的自平衡问题,以对置式控制力矩陀螺(SGCMG)无人自平衡车为研究对象,针对车体不稳定系统和未知扰动,采用了由扩张状态观测器(Extended State Observer)和在线抑制干扰的状态反馈控制律组成的自抗扰控制器,利用扭矩测量台架测量了控制力矩陀螺的扭矩输出,并仿真了平衡车在车体具有初始角度和施加横向扰动的情况下的自平衡能力.仿真结果表明,所采用的控制方法能够在牺牲较小的陀螺框架角度下快速平衡车体,并且在受到300 N的外部扰动时车体横滚角度只有0.2°左右的波动,陀螺框架角度变化较小,研究结果对提升两轮单车辙车辆自平衡和抗扰动能力有显著意义.

关键词：控制力矩陀螺、自平衡车、自抗扰控制、横滚角度

所属期刊栏目：44

分类号：U489(其他道路运输工具)

资助基金：重庆市教委科学技术研究项目KJQN202101143

在线出版日期：2022-12-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：209-218