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专利号: 2016105294072
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 手动工具;轻便机动工具;手动器械的手柄;车间设备;机械手
更新日期:2023-06-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种两轮自平衡机器人滑模自适应控制方法,其特征在于,包括以下步骤:通过传感器测量模块采集自平衡机器人运动参数,该运动参数至少包括角速度信号和加速度信号;

根据角速度信号和加速度信号得出角度参量θ和角速度在主控芯片中设置滑模自适应控制器,所述滑模自适应控制器根据实时输入的角度参量θ和角速度 控制输出电压U从而驱动电机系统运动;

所述滑模自适应控制器的输出方程为:

U=-(K+φ)X;

其中,X为角度参量θ和角速度 的集合,K是通过极点计算出来的参数矩阵;φ取值是根据以下公式决定:γ是自适应速率,e为角度误差参数,C取[0 0 1 1]。

2.根据权利要求1所述的两轮自平衡机器人滑模自适应控制方法,其特征在于,所述滑模自适应控制器还包括机器学习表(Map),所述机器学习表(Map)根据输入的角度参量θ和角速度 调节输出电压U。

3.根据权利要求2所述的两轮自平衡机器人滑模自适应控制方法,其特征在于,所述滑模自适应控制器还包括机器学习模块,所述学习模块根据输入的角度参量θ和角速度 更新所述机器学习表(Map)。

4.根据权利要求3所述的两轮自平衡机器人滑模自适应控制方法,其特征在于,所述滑模自适应控制器的输出方程为:U=-(K+φ)X+Map(X);其中,

5.根据权利要求1所述的两轮自平衡机器人滑模自适应控制方法,其特征在于,通过陀螺仪采集角速度信号,所述陀螺仪的型号为L3G420D。

6.根据权利要求1所述的两轮自平衡机器人滑模自适应控制方法,其特征在于,通过加速度计采集加速度信号,所述加速度计的型号为LSM303D。

7.根据权利要求1所述的两轮自平衡机器人滑模自适应控制方法,其特征在于,通过通讯模块实现自平衡机器人与外部设备进行数据通讯。

8.根据权利要求1所述的两轮自平衡机器人滑模自适应控制方法,其特征在于,通过设置转向杆线性霍尔传感器实现自平衡机器人转向控制。

9.根据权利要求1所述的两轮自平衡机器人滑模自适应控制方法,其特征在于,所述主控芯片采用DSP芯片。

10.根据权利要求7所述的两轮自平衡机器人滑模自适应控制方法,其特征在于,所述通讯模块为无线数据传输模块。