一种基于动力学的两轮自平衡轮椅的非线性控制方法

本发明公开一种基于动力学的两轮自平衡轮椅的非线性控制方法，属于机器人控制领域。建立轮椅的非线性运动学方程，基于轮椅的非线性动力学模型，构造非线性模型预测控制问题。非线性模型预测控制问题的求解是一个复杂问题，通过将连续时间问题离散化为普通的非线性规划问题，求解状态轨迹和力矩轨迹的最优解，选取状态轨迹的初始部分作为接下来一段时间轮椅期望的状态轨迹，采用PD控制器进行状态轨迹跟踪，减小实时的误差，使得自平衡轮椅能够更快速、更稳定完成期望的运动。上述方法在两轮移动机器人的应用，可以令机器人行动快速稳定。