Mô hình hóa và mô phỏng điều khiển phân cấp cho robot hai chân gắn bánh xe sử dụng LQR và PID = Modeling and simulation of hierarchical control for a wheeled-bipedal robot using LQR and PID

Abstract

Nghiên cứu này trình bày việc mô hình hóa và mô phỏng điều khiển phân cấp cho robot hai chân gắn bánh xe (WBR). Hệ thống được mô hình hóa như một con lắc ngược có bánh với động lực học phụ thuộc cấu hình. Một cấu trúc điều khiển phân cấp được xây dựng, trong đó LQR được sử dụng để ổn định cân bằng, trong khi các bộ điều khiển PID điều chỉnh chiều dài chân ảo, góc roll và góc yaw. Ngoài ra, Virtual Model Control được sử dụng để ánh xạ lực trong không gian nhiệm vụ sang mô-men khớp. Kết quả mô phỏng cho thấy phương pháp đề xuất giúp hệ duy trì ổn định trên địa hình thay đổi, bám sát vận tốc mong muốn và điều khiển hiệu quả các góc nghiêng của thân xe cũng như góc yaw.