摘要:轮足式平台在腿部结构末端安装驱动轮,兼具铺装路面的高通过性和越野路面的高机动性。平台变高度时重心位置的变化对稳定性影响较大,为增强变高度自适应能力,建立平台的动力学模型,并在平衡点处线性化,根据线性化状态方程特点,基于积分控制原理扩张了状态变量,建立了扩张后的状态空间模型。采用LQR方法获得反馈控制律,搭建了仿真模型,试制了物理样机,开展了仿真及实验研究。结果表明,提出的反馈控制率能够很好实现平台的自平衡,扩张的状态变量也能很好的平衡重心位置的变化,实现平台变高度自适应平衡控制。
文章目录
0 引言
1 变高度双轮足平台数学建模
(一)变高度双轮足平台结构简介
(二)变高度双轮足平台运动学建模
(三)动力学建模
2 双轮足平台平衡点线性化及状态扩张
(一)平衡点线性化
(二)基于积分控制的状态扩张
(三)基于LQR反馈控制算法
3 算法验证及特性分析
(一)双轮足平台仿真建模及样机实验
(二)基于仿真模型的双轮足无人平台自平衡特性研究
4 结论