基于LQR控制器的双轮机器人平衡控制方法、系统、存储介质及计算机设备技术方案

技术编号:42005102 阅读:92 留言:0更新日期:2024-07-12 12:26
本发明专利技术公开了一种基于LQR控制器的双轮机器人平衡控制方法、系统、存储介质及计算机设备,其中基于LQR控制器的双轮机器人平衡控制方法使用差分进化算法对LQR控制器算法中的权重矩阵Q、R进行优化;根据差分进化算法优化得到的权重矩阵Q、R,以改进LQR控制器来稳定系统在平衡位置的输出;采用具有特殊平滑分段的双层径向基神经网络生成智能控制信号,补偿系统远离平衡姿态时LQR控制器的线性化误差。本发明专利技术解决了LQR的权重矩阵只能依靠先验知识定性的选择的问题,消除了人为主观因素,达到了在选定指标下的理论最优,提升了双轮机器人的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机器人技术,具体涉及一种基于lqr控制器的双轮机器人平衡控制方法、系统、存储介质及计算机设备。


技术介绍

1、轮足机器人具有快速灵活的移动能力,可以适用多种应用场景。但移动机器人不同于传统工业机器人,其工作环境往往复杂多变。在实际工作过程中,轮足机器人极有可能受到强烈的扰动,大幅度偏离平衡位置,从而导致倾倒。此外,传统的平衡控制算法通常是基于经验和直觉进行调参的,缺乏系统化的优化方法,需要耗费大量的时间和工作量且调参结果往往不够理想。

2、目前lqr控制是两轮足机器人自平衡控制的主要手段,lqr控制能够根据系统的动力学特性,为轮足机器人此类具有复杂动力学的系统提供良好的控制性能。但是传统的lqr控制器权重矩阵只能依靠先验知识定性的选择,无法达到最优的控制效果。此外,传统的lqr控制器是基于轮足机器人系统在平衡点位置的动力学特性进行设计的,在远离平衡位置时,无法对轮足机器人进行可靠、有效的控制。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足,提供了一种基于lqr控本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于LQR控制器的双轮机器人平衡控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于LQR控制器的双轮机器人平衡控制方法,其特征在于,步骤S3包括以下具体步骤:

3.根据权利要求2所述的基于LQR控制器的双轮机器人平衡控制方法,其特征在于,步骤S35中的终止条件为:

4.根据权利要求2所述的基于LQR控制器的双轮机器人平衡控制方法,其特征在于,步骤S4包括以下步骤:

5.基于LQR控制器双轮足机器人平衡控制系统,其特征在于,包括数据采集模块和执行模块,

6.工作介质,存储有程序,其特征在于,所述程序被处理器执行...

【技术特征摘要】

1.基于lqr控制器的双轮机器人平衡控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于lqr控制器的双轮机器人平衡控制方法,其特征在于,步骤s3包括以下具体步骤:

3.根据权利要求2所述的基于lqr控制器的双轮机器人平衡控制方法,其特征在于,步骤s35中的终止条件为:

4.根据权利要求2所述的基于lqr控制器的双轮机器人平衡控制方法,其特征在于,步骤s4包括以下步骤:

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【专利技术属性】
技术研发人员:邹焱飚弋浩博张铁
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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