无人电动滑板车平衡的动态建模与稳定性分析

电动滑板车是当今流行的个人出行工具。日益增长的需求和机遇吸引了共享服务。此类服务的常见问题是电动滑板车被弃置。能够将电动滑板车移动至充电站的自主电动滑板车是解决方案。本文聚焦于维持这些无人电动滑板车的平衡。本文提出了一种用于沿弹性路径移动的电动滑板车的非线性模型。设计了PD控制器和反馈线性化PD控制器来稳定该模型。稳定性分析表明，即使存在参数不确定性和测量误差，这些控制器仍然最终有界。仿真在具有一般需求路径的真实电动滑板车上验证了控制器的最终有界性。此外，反馈线性化PD控制器因其较窄的最终边界而优于PD控制器。未来工作将在安装有自平衡机制的电动滑板车上进行实验。