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申请/专利权人：华南理工大学
摘要：本发明公开了一种基于LQR控制器的双轮机器人平衡控制方法、系统、存储介质及计算机设备，其中基于LQR控制器的双轮机器人平衡控制方法使用差分进化算法对LQR控制器算法中的权重矩阵Q、R进行优化；根据差分进化算法优化得到的权重矩阵Q、R，以改进LQR控制器来稳定系统在平衡位置的输出；采用具有特殊平滑分段的双层径向基神经网络生成智能控制信号，补偿系统远离平衡姿态时LQR控制器的线性化误差。本发明解决了LQR的权重矩阵只能依靠先验知识定性的选择的问题，消除了人为主观因素，达到了在选定指标下的理论最优，提升了双轮机器人的稳定性。
主权项：1.基于LQR控制器的双轮机器人平衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对双轮足机器人进行建模，以确定双轮足机器人的状态空间方程： 其中，为轮轴速度，x为轮轴位移，u为驱动轮的驱动力矩，A为系统矩阵，B为控制矩阵；S2、基于状态空间方程设计LQR控制器，此LQR控制器的状态反馈为：uLQR＝-kx；K为反馈矩阵，K＝R-1BTP，而P由Riccati方程解得：ATP+PA+Q-PBR-1BTP＝0；其中，Q为各个状态变量的权重矩阵，R为正定矩阵；S3、采用差分进化算法对Q和R进行优化，得到一个K值，使代价函数最小，其中代价函数为： S4、再使用RBF神经网络对LQR控制器的非线性误差进行补偿。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 华南理工大学 基于LQR控制器的双轮机器人平衡控制方法、系统、存储介质及计算机设备
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