1.一種基于部分已知參數(shù)的兩輪自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng),其特征在于,包括傳感器測量模塊、主控芯片、速度手柄和電機(jī)系統(tǒng),其中,所述主控芯片與所述傳感器測量模塊、速度手柄和電機(jī)系統(tǒng)相連接,通過所述速度手柄獲取望速度通過所述傳感器測量模塊獲取實(shí)際速度實(shí)際角度θ和角速度
所述主控芯片內(nèi)設(shè)置控制器,所述控制器根據(jù)所采集的自平衡機(jī)器人的運(yùn)動參數(shù)進(jìn)行信號處理并控制輸出電壓U驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)動;
所述控制器至少包括角度魯棒控制器、角度滑??刂破?、速度魯棒控制器和速度滑??刂破鳎渲?,所述速度魯棒控制器和速度滑??刂破鞲鶕?jù)速度誤差ev獲取期望角度θr;
角度魯棒控制器和角度滑??刂破鞲鶕?jù)角度誤差eθ調(diào)節(jié)輸出電壓U;
其中,所述控制器的輸出方程為:
其中,U0為角度滑模控制器的輸出量,U1為角度魯棒控制器的輸出量;
所述角度魯棒控制器的輸出方程為:
所述角度滑模控制器的輸出方程為:
其中,期望角度θr滿足為速度滑??刂破鞯妮敵隽?,為速度魯棒控制器的輸出量;
所述速度魯棒控制器的輸出方程為:
所述速度滑模控制器的輸出方程為:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于部分已知參數(shù)的兩輪自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng),其特征在于,所述速度手柄用于輸出線性霍爾信號并發(fā)送給所述主控芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于部分已知參數(shù)的兩輪自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng),其特征在于,傳感器測量模塊至少包括陀螺儀、加速度計(jì)和編碼器,所述陀螺儀、加速度計(jì)和編碼器與所述主控芯片相連接,所述編碼器用于采集速度信號;所述陀螺儀用于采集角速度信號,所述加速度計(jì)用于采集加速度信號和地磁信號,所述主控芯片接收速度信號、角速度信號加速度信號和地磁信號,并進(jìn)行信號處理后獲取實(shí)際速度實(shí)際角度θ和角速度
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于部分已知參數(shù)的兩輪自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng),其特征在于,所述陀螺儀的型號為L3G420D。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于部分已知參數(shù)的兩輪自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng),其特征在于,所述加速度計(jì)的型號為LSM303D。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于部分已知參數(shù)的兩輪自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng),其特征在于,還包括通訊模塊,所述通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)自平衡機(jī)器人與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于部分已知參數(shù)的兩輪自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng),其特征在于,還設(shè)置轉(zhuǎn)向桿線性霍爾傳感器,所述轉(zhuǎn)向桿線性霍爾傳感器用于實(shí)現(xiàn)自平衡機(jī)器人轉(zhuǎn)向控制。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于部分已知參數(shù)的兩輪自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng),其特征在于,所述主控芯片采用DSP芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于部分已知參數(shù)的兩輪自平衡機(jī)器人控制系統(tǒng),其特征在于,所述通訊模塊采用無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。