自平衡机器人：基于Matlab和Adams的联合仿真

基于Matlab和Adams的自平衡机器人联合仿真

摘要：为检验自平衡机器人控制系统的准确性及其动静态性能，采用matlab/simulink和adams建立虚拟样机系统的方法。通过建立机器人的状态空间方程并利用lqr方法配置系统极点，设计出状态反馈控制器。分别在simulink和adams中建立机器人的控制系统和机械仿真模型，利用二者实现对机器人的联合仿真。仿真结果表明，所设计的控制方法能实现机器人平衡，并具有良好的动静态性能。

关键词：自平衡机器人； matlab/simulink； adams；动力学仿真

目前对于机器人的运动仿真常采用pid，极点配置、模糊控制等方法，但大多是建立在机器人数学模型的基础上。两轮自平衡机器人系统是一个高阶次、非线性、强耦合的系统［1］，因此在建立数学模型的过程中一般需要进行线性化处理，不能十分准确地反映机器人的实际运行状况。针对上述问题，本文将虚拟样机技术应用到机器人的仿真分析中，采用多体动力学建模软件adams 建立机器人动力学模型，应用matlab/simulink设计控制器，并利用二者进行交互仿真，验证控制算法的可行性和有效性，并分析机器人的动静态性能。

1虚拟样机仿真模型的建立

1.1建立机械仿真模型

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