鲁棒控制

资 源 简 介

鲁棒控制

详 情 说 明

鲁棒控制是一种针对系统不确定性设计的控制策略，特别适合两轮机器人这类存在参数变化和外部扰动的动态系统。在Simulink环境下实现时，关键在于建立能够抵抗干扰的控制器结构。

对于两轮机器人模型，首先需要建立包含质量分布、摩擦系数等参数的动力学方程。这些参数在实际中往往存在测量误差或时变特性，这正是鲁棒控制需要解决的问题。常见的实现方法包括H∞控制和μ综合控制，它们通过在频域中优化最坏情况下的性能指标来保证系统稳定性。

在Simulink中搭建模型时，建议采用分层结构：最底层为包含不确定参数的物理模型，中间层设计鲁棒控制器，顶层可添加路径规划等高级功能。特别注意要设置参数变化范围作为设计约束，例如电机参数可能存在的±20%波动。

实际调试时，可以通过注入脉冲信号或白噪声来模拟突发干扰，观察系统恢复能力。良好的鲁棒控制器应能在参数偏离标称值时，仍保持轨迹跟踪误差在可接受范围内。最终目标是在建模不确定性和实际干扰条件下，确保两轮机器人维持平衡和运动性能。