两轮自平衡小车启动暂态过程的研究

摘要：

在两轮自平衡小车启动暂态过程中，小车站立姿态调整过程缓慢，存在震荡性和抖动性问题．结合模糊P ID控制算法和积分补偿方案，实现对小车左右轮输出的电压进行优化控制，使小车能在较短时间内快速修正到直立状态．模拟和实验结果均表明：采用模糊PID算法和积分补偿相结合的优化方案后，小车启动过程的姿态变化更加平滑，动态倾斜角度的测量更加精准，震荡明显减弱．在小车从初始倾斜角度－4°调整到平衡0°时，采用模糊P ID算法能提高系统的测试性能，缩短系统的修正时间，减小震荡范围，震荡峰值从常规PID算法的2.2°降为0.5°，超调量从55％降为12.5％．该研究应用在两轮自平衡小车上，可以提高乘坐的舒适性，减少因长时间进行姿态修正而产生的电力消耗．

关键词：积分补偿、模糊P ID控制、两轮小车

分类号：TP274(自动化技术及设备)

资助基金：国家大学生创新实验计划资助项目201210635104；中央高校基本业务费专项资金资助XDJK2011C063，XDJK2014C120．

在线出版日期：2015-01-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：87-93