自平衡机器人是验证各种控制算法的经典装置,研究传输时滞对其控制系统的影响具有重要意义。基于李雅普诺夫-克拉索夫斯基(Lyapunov-Krasovskii,L-K)泛函方法讨论了自平衡机器人的控制问题。首先,建立了直流电机的线性化模型,并应用拉...自平衡机器人是验证各种控制算法的经典装置,研究传输时滞对其控制系统的影响具有重要意义。基于李雅普诺夫-克拉索夫斯基(Lyapunov-Krasovskii,L-K)泛函方法讨论了自平衡机器人的控制问题。首先,建立了直流电机的线性化模型,并应用拉格朗日方程法建立了自平衡机器人的线性数学模型;然后,进一步考虑传输时滞环节,建立基于多闭环比例积分微分(proportional integral differential,PID)控制器的自平衡机器人控制系统的整体状态空间模型;最后,应用广义自由矩阵积分不等式,建立了低保守性的L-K稳定性判据,在此基础上通过MATLAB中的线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)工具箱去求解PID控制增益对时滞稳定裕度的影响。仿真结果表明,所提出的系统稳定性判据不仅有效,而且具有较低的保守性。展开更多
文摘自平衡机器人是验证各种控制算法的经典装置,研究传输时滞对其控制系统的影响具有重要意义。基于李雅普诺夫-克拉索夫斯基(Lyapunov-Krasovskii,L-K)泛函方法讨论了自平衡机器人的控制问题。首先,建立了直流电机的线性化模型,并应用拉格朗日方程法建立了自平衡机器人的线性数学模型;然后,进一步考虑传输时滞环节,建立基于多闭环比例积分微分(proportional integral differential,PID)控制器的自平衡机器人控制系统的整体状态空间模型;最后,应用广义自由矩阵积分不等式,建立了低保守性的L-K稳定性判据,在此基础上通过MATLAB中的线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)工具箱去求解PID控制增益对时滞稳定裕度的影响。仿真结果表明,所提出的系统稳定性判据不仅有效,而且具有较低的保守性。
