matlab平衡车双环控制代码（带抗饱和PID位置控制 + 微分前馈角度控制）

MATLAB中实现平衡车的双环控制（包括位置控制和角度控制）通常涉及以下几个步骤：

1. **模型建立**：首先需要一个平衡车模型，这可能是一个非线性系统，考虑到车辆动力学如角速度、加速度等因素。

% 示例模型假设
model = 'Nonlinear Bicycle Model'; % 替换为实际的平衡车模型函数

2. **PID控制器设计**：
- 对于位置控制，可以使用经典PID控制器，考虑防饱和策略避免过大控制输入对设备造成损害。

   Kp_pos = ...; % 比例增益
   Ki_pos = ...; % 积分增益
   Kd_pos = ...; % 微分增益
   saturation_limit = ...; % 抗饱和限制

   pid_pos = pid(Kp_pos, Ki_pos, Kd_pos);

3. **微分前馈**：
- 角度控制通常会加上微分前馈部分，预测角度的变化，提高响应速度。

   Kf_angle = ...; % 前馈增益

4. **双环结构**：
- 将两个控制器串联，外部环是位置控制，内部环是角度控制。角度误差是通过位置控制器的输出计算出来的。

   e_angle = getAngleError(angle_desired, angle_measured); % 计算角度误差
   u_angle = pid_angle(e_angle) + Kf * d(theta_measured); % 微分前馈

   u_total = pid_pos(position_error, integral(position_error), derivative(speed)) + u_angle;

5. **执行控制**：
- 最终的控制信号`u_total`将用于调整平衡车的实际动作，比如电机转速或方向舵的角度。

注意：以上代码片段仅提供了一个基本框架，实际实现时需要详细的数据采样周期、状态估计、以及对模型的精确应用。编写完整代码还需要环境设置、初始化变量等部分，并可能需要结合仿真工具如Simulink进行调试。