[发明专利]两轮机器人自适应模糊平衡控制器

摘要

本发明涉及一种两轮机器人自适应模糊平衡控制器。设计方法包括以下步骤：将两轮机器人平衡于地面，打开主机陀螺仪，产生一个初始电压；计算电压偏移量、倾斜角度、左右轮的位置差与速度差，作为自适应模糊控制器的输入变量；控制陀螺仪输出产生新的电压，控制马达输出产生新的倾斜角度；重新计算左右轮的位置差与速度差，以此控制马达输出产生出新的角速度，再重新计算出角度，然后继续对陀螺仪及马达转速编码做自适应模糊控制器的控制，加总后一样对马达做功率输出；如此周而复始，便能让此系统趋于稳定。传统控制方法动态响应不理想、抗干扰能力较差。本发明不但能抑制外界干扰，适应环境变化、系统本身参数变化的影响，还能有效地消除模型化误差等影响。

主权项

两轮机器人自适应模糊平衡控制器，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：将两轮机器人平衡于地面（1‑1）；步骤二、打开主机陀螺仪读取初始电压（1‑2）：在两轮机器人偏摆时，打开主机陀螺仪，一开始陀螺仪偏移后会产生一个初始电压；步骤三、计算电压偏移量计算倾斜角度（1‑3）：将这一个参数先透过陀螺仪比例计算的方式固定出电压偏移量，然后计算出倾斜角度同时解决角度误差的问题；步骤四、计算左右轮的速度差与位置差（1‑4）；步骤五、自适应定律的推导及自适应模糊控制器设计（1‑5）；步骤六、控制马达及陀螺仪的输出（1‑6）：以自适应模糊控制器来控制陀螺仪以及马达，经过加总后控制马达的功率输出；步骤七：产生新的角速度（1‑7）：马达动作后，经由运算输出产生出新的角速度，再重新计算出角度，然后继续对陀螺仪及马达转速编码做自适应模糊控制器的控制，加总后一样对马达做功率输出，如此周而复始，便能让此系统趋于稳定。