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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학술저널
- 저자정보
- 발행연도
- 2023.4
- 수록면
- 83 - 89 (7page)
- DOI
- 10.5207/JIEIE.2023.37.2.083
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The two-wheeled self-balancing robot (TWSBR) based on an inverted pendulum is an attractive research topic that requires not only maneuvering but also postural balancing control. As TWSBRs have secured platforms with flexible movement and ease of operation, they have been rapidly spreading in everyday life rather than industrial sites. Meanwhile, 3D CAD design and analysis tools enable designers and engineers to realize innovative products while they reduce development time and costs. In this paper, we designed the components of TWSBR in 3D using SOLIDWORKS and assembled a 3D model of TWSBR using function blocks in Simscape. In addition, we derived a linearization model of TWSBR at the upright balancing position and designed an LQR controller for this model. Through the integrated simulation and animation environment in Matlab/Simulink using the 3D model of TWSBR, we presented that the LQR controller can effectively perform upright-balancing and maneuvering control.
목차
Abstract
1. 서론
2. 이륜 자율 균형 로봇의 동역학
3. 제어시스템 설계 및 시뮬레이션
4. 결론
References
참고문헌 (9)
참고문헌 신청
A. Castro, “Modeling and Dynamic Analysis of a Two -Wheeled Inverted-Pendulum,” M.Sc. Thesis, George W. Woodru School of Mechanical Engineering, Georgia Institute of Technology, 2012.
Y. Kim, S. H. Kim, and Y. K. Kwak, “Dynamic Analysis of a Nonholonomic Two-Wheeled Inverted Pendulum Robot,” J. of Intelligent and Robotic Systems, Vol. 44, pp. 25-46, 2005.
M. O. Asali, F. Hadary, and B. W. Sanjaya, “Modeling, Simulation, and Optimal Control for Two-Wheeled Self-Balancing Robot,” Int. J. of Electrical and Computer Engineering, Vol. 7, No. 4, pp. 2008-2017, 2017.
I. K. Mohammed and A. I. Abdulla, “Balancing a Segway Robot Using LQR Controller Based on Genetic and Bacteria Foraging Optimization Algorithms,” TELKOMNIKA Telecommunication Computing Electronics and Control, Vol. 18, No. 5, pp. 2642-2653, 2020.
F. Grasser, A. D’Arrigo, S. Colombi, and A. C. Rufer, “JOE: A Mobile, Inverted Pendulum,” IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 49, No. 1, pp. 107-114, 2002.
Y. Kim, S. H. Kim, and Y. K. Kwak, “Dynamic Analysis of a Nonholonomic Two-Wheeled Inverted Pendulum Robot,” J. of Intelligent and Robotic Systems, Vol. 44, pp. 25-46, 2005.
M. O. Asali, F. Hadary, and B. W. Sanjaya, “Modeling, Simulation, and Optimal Control for Two-Wheeled Self-Balancing Robot,” Int. J. of Electrical and Computer Engineering, Vol. 7, No. 4, pp. 2008-2017, 2017.
I. K. Mohammed and A. I. Abdulla, “Balancing a Segway Robot Using LQR Controller Based on Genetic and Bacteria Foraging Optimization Algorithms,” TELKOMNIKA Telecommunication Computing Electronics and Control, Vol. 18, No. 5, pp. 2642-2653, 2020.
F. Grasser, A. D’Arrigo, S. Colombi, and A. C. Rufer, “JOE: A Mobile, Inverted Pendulum,” IEEE Trans. on Industrial Electronics, Vol. 49, No. 1, pp. 107-114, 2002.
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