基于陀螺仪的无人自行车平衡控制方法

来源：计算机测量与控制杂志2015年第7期北京时间：

作者：吕宽州,陈素霞,黄全振

摘要：针对零速无人自行车平衡控制问题,提出一种基于陀螺仪的直立姿态平衡控制方法;首先,针对自行车平衡控制系统,依据拉格朗日方法建立无人自行车非线性动力学模型,然后,采用根轨迹方法设计直立姿态平衡控制器;最后,使用DSP 28335作为核心控制器,设计相应的外围数据采集与处理单元,以及上下位机软件,依据偏移传感器采集到的偏移信号,经过控制算法运算得到控制力矩,将其作用给陀螺仪框架,从而在自行车车架上产生对应的恢复力矩;相关测试结果表明,文章给出的方法能够有效控制无人驾驶自行车的直立平衡。

关键词：陀螺仪;无人自行车;平衡控制 [HJ1.4mm]

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61305106,3)；中国博士后科学基金资助项目(2013M541505)；河南省教育厅科学技术研究重点项目(14A413003)； 河南工程学院博士科学基金项目(D2013011)。