Điều khiển phục hồi cân bằng và bám vị trí bằng thuật toán LQR cho xe Segway tự hành

Tóm tắt

Bài báo trình bày phương pháp điều khiển khôi phục cân bằng và bám vị trí cho xe Segway tự hành sử dụng bộ điều khiển tối ưu phản hồi trạng thái LQR. Trước hết, mô hình động lực học của robot hai bánh tự cân bằng được xây dựng. Bộ LQR thứ nhất được thiết kế nhằm đưa thân xe từ vị trí góc nghiêng ban đầu của thân xe đến vị trí cân bằng thẳng đứng. Sau đó, bộ LQR thứ hai được áp dụng để ổn định hệ và thực hiện bài toán bám vị trí chuyển động thẳng. Các mô phỏng được thực hiện để đánh giá phương pháp đề xuất. Kết quả cho thấy xe Segway có thể thực hiện thành công quá trình khôi phục cân bằng, duy trì trạng thái cân bằng và bám vị trí mong muốn với độ ổn định và chất lượng điều khiển tốt.