İki tekerlekli robotu jiroskop olmadan hareket ettirmek ve stabilize etmek mümkün müdür?

Bunun gibi iki tekerlekli robotla , sabit tutarken stabilize etmeyi başardım. Bu, konumu belirlemek için tekerleklerin konumu okunarak dijital bir geri besleme kontrol sistemi kullanılarak yapıldı ve hızı belirlemek için geri besleme döngüsünde tekerlek motorlarından doğal arka elektromotor kuvveti kullanıldı. Kararlı tutmak ve performans parametrelerini (aşma yüzdesi, çökme süresi, vb.) Modüle etmek için bir kök lokus algoritması kullanılarak tasarlanan bir PID denetleyicisi ile sabit tutuldu. Eşzamanlı olarak ileriye doğru iterken sabit tutmaya çalışmak istedim, ancak bunu yapabilen doğrusal bir kontrolör tasarlamayı nasıl yapacağımı anlayamadım. Mümkün robot ileriye hem itmek için mi ve tekerlekler üzerinde bir geri besleme kontrolörü kullanarak sabit tutun, yoksa jiroskop gerekli mi?

Bir ivmeölçer, işaretleyicilerin optik takibi veya zemine işaret eden bir derinlik sensörü gibi diğer yön ölçümlerini de kullanabilirsiniz.

Sabit bir yapılandırmada kararlı hale getirmeyi başardıysanız, sabit bir hız için kararlı hale getirmenin çok daha zor olacağını gerçekten görmüyorum. Bir sistem modeli bakış açısından, bazı hız ofsetleri için aynı şey etkili olacaktır. Hızlar arasındaki geçişler çok büyük değilse, doğal sistem pertürbasyonları aralığında olmalıdır.

Sistemin durumunu algılamak için bazı sensörlere ihtiyacınız vardır.

Önce sistemi bir durum alanı formuna doğrusal hale getirin, sonra hangi sensörlere sahip olduğunuzu düşünün. Ardından gözlemlenebilir olup olmadığını kontrol edin. Gözlenebilirse, tahmini durumları kontrol cihazınıza besleyebilirsiniz.

Şu anda, doğrudan ölçüm olarak tekerlek konumunu ve arka EMF'yi (hız için) kullandığınız anlaşılıyor. Gözlenebilirlik matrisini kontrol etmeden, sistemin gözlemlenebilir olup olmadığından emin değilim.

Matematiksel olarak, artık rotasyona sahip olmanız (çoğunlukla) bu parametreyi olası bir kontrol parametresi olarak ortadan kaldırır. Temel olarak, geri bildiriminizde açısal hızı kullanırken, büyük ve değişken bir açısal hız bileşenini kabul etmek için algoritmanızı yeniden tasarlamanız gerekir. Bu ne kadar az gürültülü olursa, muhtemelen başka bir kontrol parametresi türetmek için muhtemelen bir konum farkı uygulayacağınız için olası sonuç o kadar iyi olur. Ya da daha doğrusu bu bir yoldur. Bu yüzden başka bir kontrol girişine ihtiyacınız var gibi görünüyor, ancak bir ivmeölçer olması gerekmiyor. Ufuk, sabit işaretçi konumu ve hatta eğim sensörleri yapabilirsiniz.