1、內容簡介

選擇一款平衡車（如：小米九號平衡車等），并估計平衡車的關鍵參數。完成以下工作：

1. 建立平衡車模型；

2. 設計反饋控制器，實現平衡車靜止狀態下的平衡控制；

3. 討論以上設計反饋控制器的性能。

344-可以交流、咨詢、答疑

2、內容說明

一種典型的平衡車動態平衡原理圖

兩輪自平衡車控制系統具有明顯欠驅動的特點，平衡車的直接動力來源就是左右兩個電機，假設以左右電機轉矩為系統輸入量，整個控制系統就是通過調整左右電機轉矩達到穩定平衡狀態，而系統的輸出變量明顯較多，如車身傾斜角度、傾斜角速度、車輪轉角、車輪轉角速度等，對于這種本身高度不穩定的系統，合適的控制算法是必須的。

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一種典型的平衡車系統構成

參照國內外兩輪自平衡車研究，可得到兩輪自平衡車系統整體結構如圖所示，此系統框圖從左至右體現出了兩輪自平衡車的主要功能模塊以及整個控制流程，傳感器信號采集模塊、中央處理器模塊、電機驅動模塊完成各自任務以至于最終維持車體動態平衡。

3、仿真假設：

1）.倒立擺只在二位平面內做水平直線移動，忽略路面的輸入干擾視為水平。

原因：模型使用條件縮小，模型建立難度降低。

2）.假設倒立擺平衡桿θ值在0附近。

原因：符合控制目標，由于模型為非線性的，此步驟是把模型線性化處理的重要假設。

3）忽略路面摩擦力，和空氣阻力。

原因：非線性方程的線性化、倒立擺移動速度小，移動距離短。

4）倒立擺平衡桿部分按照直接質心位置在頂端計算。

原因：可省略轉動慣量的計算，降低模型復雜度，簡化控制模型。

5) ?倒立擺plant輸入為單輸入，為加速度

原因：輸入可以是加速度、力或者速度，如果使用速度值需要根據速度推到力矩值，模型太過復雜。

3、仿真分析

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4、參考論文

略
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總結

以上是生活随笔為你收集整理的平衡车的建模与控制的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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