公开(公告)号：CN118655763A

公开(公告)日：2024-09-17

申请号：CN202410670110.2

申请日：2024-05-28

Applicant: 东北大学秦皇岛分校

Inventor： 罗恩泽 ,  魏永涛 ,  牛逸飞 ,  杨平 ,  孙斯楠 ,  蔡俊黠 ,  王路瑶

IPC: G05B11/42

Abstract: 本发明揭示了一种结合比例‑积分‑微分(PID)控制与线性二次调节(LQR)控制的射击训练机器人方法。此方法涵盖了动态系统建模、控制器设计、信号生成、以及系统验证与优化的全面过程，以强化射击训练机器人在各种驾驶条件下的稳定性和响应性。首先，通过构建一个反映车轮与车体相互作用的综合动态模型，为控制系统提供了准确的物理行为基础。其次，PID控制器的实时调节输出依据车体倾角的实时误差进行动态调整，有效对抗瞬时扰动。接着，LQR控制器通过最优控制理论优化长期稳态性能，其输出基于状态向量的反馈作用于系统。混合控制信号的生成融合了PID与LQR的输出，确保了射击训练机器人在快速动态调整和长期稳定性之间达到平衡。最终，通过系列仿真和实际测试迭代优化PID参数和LQR权重矩阵，确保了控制策略的高效性和适应多变工况的能力。实施本发明的控制策略，不仅提高了射击训练机器人在不确定环境中的稳定性，还增强了对环境变化的适应性，兼顾了即时控制的精确性与长期运行的能效。