脚轮式全向移动平台负载变化时速度跟踪控制

作     者：黄晓蓉 张天宇 彭忆强 孙树磊 蒋鹏 李华夏 HUANG Xiaorong;ZHANG Tianyu;PENG Yiqiang;SUN Shulei;JIANG Peng;LI Huaxia

作者机构：西华大学汽车与交通学院四川成都610039 汽车测控与安全四川省重点实验室四川成都610039 四川省新能源汽车智能控制与仿真测试技术工程研究中心四川成都610039 先进节能驱动技术教育部工程研究中心四川成都610039 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFB1201603) 四川省科技厅重点研发项目(2020YFG0211,2018GZ0110,2020YFG0023,2018GZDZX0011,2020YFQ0037,2019ZDZX0002) 四川省科技厅国际合作项目(2018HH0125) 成都市科技局产业集群项目(2017-XT00-00002-GX) 

出 版 物：《西华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Xihua University:Natural Science Edition)

年 卷 期：2023年第42卷第2期

页      码：1-12,19页

摘      要：针对装配有3个单电机脚轮的全向移动平台(简称平台)在不同负载下运动控制精度问题,首先建立平台逆运动学和逆动力学模型;然后在SolidWorks中建立平台三维模型并导入至Adams中建立虚拟样机;在此基础上结合模糊PID控制原理设计速度控制器,并利用Lyapunov函数法证明被控系统的稳定性;最后,在上述控制器作用下,采用Adams-Matlab/Simulink联合仿真技术对平台0%(空载)、20%、50%和100%共4种不同负载情况下的平移运动、复合运动(平动转动同时存在)两种工况进行仿真,并与PID控制效果对比分析。仿真结果表明,模糊PID速度控制器能使速度跟踪滞后时间平均减少56.25%,自转速度最大振幅平均减少46.62%,轨迹误差平均减少57%,及时有效地抑制了负载变化对平台产生的影响,使平台实际速度快速、稳定、准确地收敛于参考速度,系统具有较强的鲁棒性。

主 题 词：脚轮式全向移动平台 虚拟样机 模糊PID控制 控制系统稳定性 Matlab/Simulink-Adams联合仿真 

学科分类：08[工学] 0835[0835] 0802[工学-机械学] 080201[080201] 

D　O　I：10.12198/j.issn.1673−159X.4271

馆 藏 号：203118695...