基于滑膜干扰抑制的两轮小车自平衡控制算法

来源：电子测量技术杂志2016年第6期北京时间：

作者：陈运胜

单位：广州华立科技职业学院广州511325

摘要：新型滑板两轮小车在野外作业和城市道路巡逻等方面具有重要的应用价值，对两轮小车自平衡控制保证小车稳定可靠性运行的关键。由于两轮小车的轮动控制系统是一个多输入多输出的非线性强耦合系统，在不平稳道路中容易产生抖振。在常规的滑膜控制的基础上，引入一个非线性滑模切换面误差跟踪项，通过滑膜干扰抑制抖振，提出一种基于滑膜干扰抑制的两轮小车自平衡控制算法。构建了两轮小车的运动状态方程和平衡控制参量分析模型，通过非线性滑模切换面误差跟踪进行滑膜自平衡控制律设计，加入非线性取代积分项补偿小车抖振，提高小车平衡控制系统的鲁棒性。仿真结果表明，采用该控制算法对两轮小车进行自平衡控制过程中，具有较好的平衡性能，输出的姿态误差减少，小车的稳定性较好，实现了对两轮小车的自平衡控制和调节，且调节作用是长期，持续的，有效保障了两轮小车的稳定运行。

关键词：滑膜;干扰抑制;两轮小车;平衡控制

基金资助：2015年度广东大学生科技创新培育专项资金立项项目(pdjh2015b0885)资助