两轮自平衡机器人倾角控制及模糊PD算法研究

"机器人倾角控制曲线-c语言之字符串模糊查询方法的实现" 这篇资源主要探讨的是两轮自平衡机器人的倾角控制问题，以及如何通过模糊PD控制方法来实现这一目标。该研究以C语言为基础，涉及到字符串模糊查询技术，这在控制系统中可能用于处理传感器数据的模糊匹配和决策制定。 在4.3.6章节的仿真研究中，作者进行了一项倾角控制实验。实验设定机器人具有0.2rad的初始倾斜角度，以此模拟实际环境中的干扰。通过仿真曲线（图4.11），可以看到机器人在约5秒内成功地调整回平衡状态，位移、速度、倾角及其角速度都从非零值回归到零，表明控制策略有效。 图4.11a)揭示了机器人在不同阶段的状态变化。在t=0时刻，倾角为0.2rad，机器人前倾。为了恢复平衡，控制器使车轮向前转动，导致机器人位移增加，最终产生微小的后仰。位移和倾角在达到最大值后逐渐减小，直至接近零。大约1秒时，各项参数达到峰值，然后经过5秒左右的调整，系统进入稳定状态。 图4.11b)展示了电机控制转矩曲线，电机在初始阶段输出正转矩，以帮助机器人向前移动减小倾角。随着倾角减小，转矩也相应减小，直至机器人回到直立状态。 该研究由工学硕士张万英完成，导师为武俊峰，属于控制理论与控制工程专业，发表于哈尔滨理工大学。论文探讨了模糊PD控制方法在两轮自平衡机器人中的应用，旨在提高机器人的平衡能力和应对干扰的能力。论文还包含了原创性和使用授权声明，确保了研究的学术诚信和知识产权的归属。 这篇研究深入探讨了两轮自平衡机器人在面对倾斜干扰时如何通过模糊PD控制策略实现自我平衡，提供了理论分析和实验验证，对于理解自平衡机器人的控制机制和设计高效控制算法具有重要价值。