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题名脚轮式全向移动平台的运动控制设计与仿真
被引量：4
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作者
张天宇
彭忆强
黄晓蓉
孙树磊
何灼馀
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机构
西华大学汽车与交通学院
汽车测控与安全四川省重点实验室
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
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出处
《中国测试》
CAS
北大核心
2021年第7期109-118,124,共11页
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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)
+2 种基金
四川省青年科技创新研究团队资助项目(2015TD0021)
四川省教育厅科研创新团队资助项目(17TD0035)
“西华杯”大学生创新创业项目(2020144)。
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文摘
针对装配有3个单电机脚轮的全驱动全向移动平台(以下简称平台)运动控制问题,首先,采用正交分解法,根据纯滚动约束条件建立平台运动学模型;对于速度雅可比矩阵不可逆时平台处于奇异位形,失去全向移动能力的问题,通过耦合转角运动学和转向角运动学,设计耦合因子识别平台当前位形和奇异位形靠近程度,动态调节平台摆脱奇异位形。其次,采用拉格朗日法建立平台动力学模型,分析动力学Matlab仿真结果,消除转向角对平台的影响,合理简化动力学模型。最后,设计基于逆动力学的双闭环模糊PID控制策略使平台跟踪期望速度。仿真结果表明,耦合运动学模型可驱动平台产生特定运动方式摆脱奇异位形;动态耦合因子可减小转速超调量,降低驱动轮响应时间;在基于逆动力学的双闭环模糊PID控制策略作用下,平台实际速度能够快速稳定的收敛于期望速度。
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关键词
全向移动平台
奇异位形
动力学模型简化
双闭环模糊PID
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Keywords
omnidirectional mobile platform
singular configuration
dynamics model simplification
double closed loop fuzzy PID
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分类号
TP273.4
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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