轮式移动机器人路径跟踪的模糊自整定PID控制

本文建立了二自由度轮式移动机器人路径跟踪的动力学模型，并设计了自整定模糊PID控制器，利用模糊推理的方法，对PID控制器的参数进行自动整定。仿真实验用常规增量式PID控制和自整定模糊PID控制算法结合进行航向跟踪，结果表明该算法与常规PID算法相比，系统误差减少了20%左右，响应时间减小到原来的0.4,有效地改善了控制器的动态性能，同时表现出了较好的自适应能力，路径跟踪仿真结果表明，轮式移动机器人能够迅速向目标路径靠拢，并能平稳地践踏规划路径。     

移动机器人路径跟踪控制方法研究

基于两轮差动驱动的移动机器人,设计了一种路径跟踪控制系统。系统采用临时路径生成方法,通过规划移动机器人跟踪上期望路径前的轨迹,消除初始位置误差和方向误差,解决了移动机器人直接跟踪期望路径时控制量可能过载的问题,使机器人光滑趋近到期望路径。控制器的设计采用模糊控制器。试验验证了系统的有效性。     

移动机器人运动过程的模糊自整定PID控制及实现

移动机器人的运动控制涉及到控制功能、算法及其在硬件和软件上的实现。移动机器人的环境一直处于变化之中,其控制主要集中在左、右驱动轮的独立控制,提高控制精度、响应速度以及运动过程的轨迹精度是控制的难点。提出将模糊自整定PID控制应用于复杂的移动机器人的运动轨迹控制,在建立模糊控制规则的基础上,根据速度偏差的不同,调整控制要求。进一步建立模糊变量的隶属度表,根据隶属函数曲线斜率的不同选择不同分辨率的模糊集。建立了模糊控制表,根据接收的控制量查表得出控制结论。通过在移动机器人平台上使用三角形路径跟踪的方式,对比纯PID控制,模糊自整定PID控制有效提高了轨迹跟踪精度。     

金属板材加工张力控制的模糊PID方法

针对金属板材加工张力PID控制参数频繁调整的问题,采用现代模糊理论与PID控制算法相结合,给出一种基于板材加工的模糊PID张力控制方法。文章在简要介绍张力控制系统基本框架的基础上,着重描述PID参数调整原则及模糊PID控制器的整个设计过程。经过仿真分析与实际试运行表明,所设计的模糊PID张力控制算法有效可行,系统不仅实现了在线自整定PID参数的目的,而且具有较好的自适应能力,控制效果比较理想。     

基于智能路径规划算法的移动机器人设计

介绍了一种基于智能路径规划算法的移动机器人。该机器人以TMS320LF2407A作为主控制芯片,控制机器人左右轮电机运转．驱动机器人按照预定路径行走。其设计算法首先采用了改进的栅格和Distbug的组合进行全局和局部路径规划。详细阐述了该算法的基本原理及采用该算法的移动机器人控制系统硬软件设计。最后,介绍了该移动机器人自学习路径跟踪PID算法。实践表明,采用该算法的移动机器人行走速度快,实时性强,稳定性好,控制精度高。     

气动伺服系统的自调整模糊PID力同步控制实验研究

气动力控制是气体传动与控制的一个重要研究方向,在工业生产与过程控制中有着重要的应用价值.该文主要研究基于比例压力阀的气动伺服系统力同步控制的自调整模糊PID控制问题,设计了自调整模糊PID控制器.自调整模糊PID控制器由于具有了自调整性能,使系统获得了较好的控制性能.自调整模糊PID控制兼备自调整模糊控制和PID控制两者之长,使系统的控制性能得以进一步提高.     

模糊控制在氯化钾氨生产中的应用

氯化钾氨生产过程中的钾浓度控制系统属于一个带有很强的惯性与时滞的非线性系统,传统PID控制难以达到满意的控制效果。针对该种情况,本文采用参数模糊自整定PID控制方法对氯化钾氨生产中钾浓度进行调节,并设计基于模糊PID控制器的控制系统,在线自动调整PID控制器参数。通过仿真实验分析及在工程实际应用中表明,采用参数模糊自整定PID控制器后,具有更好的控制效果。     

模糊控制在移动机器人路径跟踪控制中的应用

对含不确定性的移动机器人系统设计了自适应模糊路径跟踪控制方法,此方法采用模糊逻辑系统逼近控制器中的不确定函数,基于时变死区函数对模糊逻辑系统中的未知参数进行自适应调节,并对时变死区设计了自适应律。文中证明了此方法可使跟踪误差收敛到原点的小邻域内。仿真算例验证了此方法的有效性。     

基因芯片PCR温度模糊自整定PID控制算法的研究

在核酸扩增反应仪中,基因芯片核酸扩增反应过程要求实现温度高精度快速跟踪控制,常规温控方案和算法难以实现.将模糊推理系统与常规PID控制方式相结合,采用模糊自整定PID控制算法实现了温度快速跟踪控制.实验结果表明:模糊自整定PID控制算法比常规PID算法具有更强的鲁棒性,能够克服控制对象热惯性参数时变性的影响,降低了输出温度最大超调量,提高了稳态精度.     

基于模糊自整定PID的布带缠绕机张力控制算法的研究

针对常规PID控制器在数控缠绕机的张力控制过程中参数整定难以实现的困难,介绍一种基于模糊自整定PID的控制算法,根据偏差和偏差变化率来实时调整各参数。经过实验证明,该系统比常规PID控制系统具有更好的调整性能和控制特性。     

基于参数自整定模糊PID控制的抗生素发酵罐温度控制系统

针对抗生素发酵过程中的发酵罐温度具有滞后性、非线性以及很难建立精确的数学模型等特性,本控制系统采用参数自整定模糊PID控制算法对发酵罐的温度进行控制,通过MATLAB仿真及实践应用表明,参数自整定模糊PID控制有效地改善了传统PID控制的缺陷,保证了发酵罐温度的精确控制,克服了温度对象时滞特性.同时对参数自整定模糊PID控制算法的三种实现方式进行了论述.     

混合参数自调整模糊PID控制在啤酒发酵中的应用

针对啤酒发酵温度过程控制具有大时滞、非线性等特点,设计了混合参数自调整模糊PID控制器.实验结果表明,控制器控制效果良好.     

芯片级PCR仪温度模糊PID控制器设计与仿真

针对一款新型芯片级PCR仪温度智能控制系统,提出了一种基于模糊自整定PID控制算法实现该智能温度控制系统的温度快速跟踪及其控制。文中通过建立二输入三输出的自整定模糊控制器,并与经典PID控制器及其芯片级PCR仪温控系统结合起来,构建了芯片级PCR仪温度模糊PID控制系统仿真模型。仿真结果表明:模糊自整定PID控制器算法相对于普通的PID控制器算法,能大幅度地减小温度的超调量,有效实现芯片级PCR仪温度控制系统温度的精准控制,同时,该算法具有更强的鲁棒性,易于实现。     

移动机器人运动控制系统研究

研究了一种(2,0)型受非完整约束的移动机器人运动控制系统,其一驱动轮采用主动控制,而另一驱动轮保持实时跟踪,该双闭环结构实现了移动机器人的调速控制和准确定位.此外为了进一步提高控制效果,并能适应存在一定非线性、时变和时滞性的移动机器人系统,对其控制器引入了专家PID控制算法,实验证明该运动控制器控制的有效性.     

全方位移动机器人模糊PID控制算法研究

将PID控制对线性定常系统控制的优势和模糊控制对复杂非线性系统的有效控制相结合,设计了一种基于模糊PID控制算法实现全方位移动机器人的定位导航控制。全方位移动机器人采用四个步进电机驱动全向轮行进,控制器采用传感器位置信息反馈和航位推算相结合导航定位方式,利用模糊PID算法实现纠偏;为克服机器人偏航或高速运动时常规PID控制稳定性不足,采用实时跟踪偏差和偏差变化率来修正PID各参数,实现对机器人导航定位控制,并依据机器视觉和光电编码器确定位置。实验结果表明,利用模糊PID进行全方位移动机器人的运动控制,能够提高导航定位精准度。     

烧结混合料水分模糊PID控制系统设计

烧结混合料水分控制系统具有时变性、非线性和时滞性等特点,难以建立其精确的数学模型.由于传统PID控制技术在固定参数下难以保证系统性能的缺陷,基于烧结炉的结构特点和控制性能要求,本文提出了采用模糊推理方式自整定PID控制参数,设计了参数自整定模糊PID控制器,并将该模糊PID控制器用于烧结混合料水分控制系统.实际运行效果证明,该控制器比原有的PID控制器在性能上有较明显的提高,稳定了烧结混合料水分,改善了烧结生产状况,促进了产能提升.     

轮式移动机器人路径跟踪控制方法研究

针对轮式移动机器人的路径跟踪问题,提出了一种基于动态预瞄的移动机器人路径跟踪控制方法。根据差速轮式移动机器人运动学模型和实时位置信息,建立路径跟踪偏差模型,并采用构建虚拟运动路径的方式设计移动机器人路径跟踪控制方法,结合路径跟踪偏差模型,实时调整移动机器人的运动状态,不断缩小运动过程中的偏差,最终实现路径跟踪。实验结果表明,所设计的移动机器人路径跟踪控制方法能够实现高精度的路径跟踪控制,同时具有良好的可靠性,平稳性。     

自调整模糊PID及其在pH值控制中的仿真研究

酸碱中和反应中pH值变化的严重非线性及时滞特性给其控制带来了极大的困难。针对这一难题,采用自调整模糊PID控制算法对其进行控制,在传统PID控制器的基础上加入了模糊推理机制,由于模糊控制无需对象的精确模型,因此其具有很好的自适应特性,并且能够克服非线性因素带来的影响,具有较强的鲁棒性。对洗衣粉生产的磺化、分酸工段中的pH值控制的仿真实验结果验证了自调整模糊PID控制器在pH值控制中具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。     

大型光电经纬仪速度环PID参数模糊自整定研究

为了使大型经纬仪在跟踪快速目标时具有较高的响应速度和较强的抗干扰能力,同时在跟踪低速目标时具有较好的平稳性和较高的精度.在传统伺服控制器双闭环的结构基础上,利用模糊控制理论将伺服控制的速度环调节器设计为模糊PID控制器,同时将位置环设计为传统的一阶调节器.讨论了速度环模糊PID控制器的结构和PID参数的整定方法,在设计中比例系数KP、微分系数KD用模糊方法进行自整定,而积分参数KI采用固定参数,并在MATLAB中对该模糊PID控制器进行了仿真研究,对比了模糊PID控制器与传统PID控制器的性能指标和抗干扰能力.实验结果表明:模糊PID控制器具有自整定参数的能力,并且跟踪性能远远优于传统PID控制器.在实际项目中对所设计的模糊PID控制器进行了应用,在对经纬仪进行最大速度20°/s最大加速度5°/s2的正弦引导时测得最大误差仅为0.6".在对经纬仪进行速度为15"的等速引导时系统运行平稳,实际测得速度与引导速度的均方根误差仅为0.63".     

轮式移动机器人的模糊轨迹跟踪控制

文章针对实际的轮式移动机器人轨迹跟踪控制问题提出了一种解决方法。利用模糊控制器实现对移动机器人的轨迹控制,并进行了计算机仿真和实际的轮式移动机器人的轨迹控制实验,将控制效果与传统的PID控制器的控制结果进行比较,结果表明了模糊控制在机器人轨迹跟踪问题上具有很好的性能。