1、内容简介
Matlab 179-单球机器人动力学与LQR控制研究
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2、内容阐明
略单球机器人是一种本征不稳定的动均衡机器人，它与地面单点接触，运动灵活，同时具有多变量、高度非线性、时变等特点，近年来成为轮式机器人范畴研究的热点。相对于传统轮式机器人而言，单球机器人转弯半径险些为零，可以在任何时候转向任意方向，同时在机器结构上的纤细苗条的特点使得该机器人可以或许在狭窄的空间工作，因而具有广泛的应用前景。
本文旨在研究单球机器人动力学与控制模子，为终极实现机器人的安稳的自主移动奠基底子。
通过对单球机器人的运动规律进行研究,将该机器人的运动分解到惯性坐标系三个平面，并在这三个平面分别对机器人的动能和势能进行数学建模，再根据拉格朗日方程创建机器人的动力学模子。在均衡点附近对机器人的非线性数学模子进行线性化，得出对应的状态方程，在此底子上对体系进行能控性和能观性分析。对机器人的均衡控制的研究，本文提出LQR结合PID的控制算法模子，对机器人的 XOZ 和 YOZ 平面接纳 LOR 最优控制算法，而将 PID 控制算法应用到机器人的 XOY平面,在 Matlab-Simulink软件平台上对机器人体系平面模子的状态方程进行控制算法效果研究。到达满足的控制效果后，接纳Matlab-Simulink软件和 Adams 软件进行团结仿真实行，颠末反复多次的参数调整，结果显示所设计的控制器对于高阶非线性单球机器人体系的控制可以或许到达抱负的效果。
关键词:单球机器人;动力学模子;LOR最优控制:Adams-Simulink团结仿真
3、仿真分析
略
4、参考论文
略
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