[发明专利]倒立型移动体的控制装置

权利要求书

1.一种倒立型移动体的控制装置，该控制装置在使移动体主体倒立的状态下控制该移动体主体的行驶，所述移动体主体包括具有车轮的驱动单元、以及经由连杆在所述车轮上被倒立控制的负荷，所述倒立型移动体的控制装置的特征在于，

将连结所述负荷的重心和所述车轮的重心的直线与竖直线所形成的角定义为负荷角度，

如果所述负荷角度接近负荷角度指令，则所述控制装置进行控制以向所述移动体主体仅施加衰减，其中所述负荷角度指令是期望的所述负荷角度。

2.如权利要求1所述的倒立型移动体的控制装置，其特征在于，

通过对所述负荷角度指令的绝对值乘以预定系数来计算作为所述负荷角度指令的附近的宽度的衰减范围。

3.如权利要求1或2所述的倒立型移动体的控制装置，其特征在于，

将所述衰减定义为粘性摩擦。

4.如权利要求3所述的倒立型移动体的控制装置，其特征在于，

将作为所述粘性摩擦的衰减参数作为负荷角度跟踪偏差和所述负荷角度指令的函数来计算，所述负荷角度跟踪偏差是从所述负荷角度指令减去所述负荷角度而得的值。

5.如权利要求4所述的倒立型移动体的控制装置，其特征在于，

通过从所述负荷角度跟踪偏差减去将所述负荷角度指令的绝对值除以2而得的值，并且将该差的绝对值除以所述负荷角度指令的绝对值并乘以常数，来计算所述衰减参数。

6.如权利要求3所述的倒立型移动体的控制装置，其特征在于，

将作为所述粘性摩擦的衰减参数定义为恒定值。

7.如权利要求4至6中任一项所述的倒立型移动体的控制装置，其特征在于，包括：

情况区分线性转矩计算器，其计算衰减转矩和线性反馈转矩，所述衰减转矩是向所述负荷速度与所述衰减参数的乘积值添上负号而得到的，所述线性反馈转矩是对位置偏差、速度偏差以及加速度偏差中的一个以上偏差乘以预定增益而得到的；以及

控制切换器，其切换并输出通过所述情况区分线性转矩计算器算出的所述衰减转矩和所述线性反馈转矩。

8.如权利要求7所述的倒立型移动体的控制装置，其特征在于，

所述控制切换器

如果0≤sgn(θ1^*)·e＜h，则输出所述衰减转矩，

否则输出所述线性反馈转矩，

其中，e＝θ₁^*-θ₁；θ₁^*是负荷角度指令；θ₁是负荷角度；sgn(·)是·为正数时取+1、·为负数时取-1、·为零时取0值的符号函数；h是通过对所述负荷角度指令的绝对值乘以预定系数而算出的衰减范围。