Afin de maintenir une stabilité verticale, les robots auto-équilibrants à deux roues appartiennent à une catégorie de systèmes sous-actionnés, intrinsèquement instables, nécessitant un contrôle rétroactif constant. Cette étude présente la conception, la modélisation et la mise en œuvre pratique d'un robot auto-équilibrant à deux roues utilisant une approche de contrôle proportionnel-dérivé (PD). Un pendule inversé supporté par deux roues entraînées sert de modèle pour le robot. Un dispositif de mesure inertielle composé d'un accéléromètre et d'un gyroscope fournit un retour d'orientation en temps réel. Pour fusionner les données des capteurs et réduire le bruit et la dérive, un filtre complémentaire est utilisé. LabVIEW est utilisé pour construire l'algorithme de contrôle sur une plateforme NI myRIO, où le contrôleur PD produit des commandes de moteur modulées en largeur d'impulsion. Selon les données expérimentales, le contrôleur PD peut atteindre un équilibre stable avec de faibles oscillations et une réponse transitoire rapide lorsque le gain est réglé de manière appropriée. L'article démontre que le contrôle PD classique fournit une solution fiable et efficace sur le plan computationnel pour les plateformes robotiques auto-équilibrantes, le rendant approprié pour le contrôle embarqué en temps réel, les niveaux de prototype et les applications pédagogiques.
S et al. (Jeu,) ont étudié cette question.