无刷直流电机新型控制方案的仿真研究

为设计高性能低成本的轮式移动机器人,对永磁无刷直流电动机的控制器进行改进,利用带电流补偿的电压负反馈,实现无速度传感器控制,解决了难以安装和维护测速装置的弊病,降低成本;采用模糊自适应PID算法在线调整PID参数,提高系了系统的可靠性和鲁棒性。仿真结果证明该方案可以实现很好的调速性能。     

信息融合在移动机器人轨迹模糊跟踪中的应用

在机器人轨迹跟踪过程中,机器人自动跟踪的精度直接影响跟踪效果;以3自由度移动机器人为研究对象研究了机器人轨迹模糊跟踪系统,且在该系统中,采用多个传感器同时对移动机器人进行跟踪检测,并利用融合算法对其进行融合,将融合后的结果作为模糊控制器的输入;计算机仿真结果表明,在3自由度移动机器人轨迹跟踪中,采用多传感器信息融合是合理的、可行的;且可以减少跟踪过程中由传感器引起的误差对跟踪精度的影响,提高控制精度.     

基于广义二型模糊神经网络的移动机器人轨迹跟踪控制

针对轮式移动机器人的轨迹跟踪问题,提出一种广义二型模糊神经网络控制方法。模糊控制可以弥补机器人动态特性中的非线性和不确定性因素,而广义二型模糊系统能更有效地处理外界干扰和参数扰动等不确定性,广义二型模糊神经网络系统结合了神经网络强大的非线性拟合能力和自学习能力,能够更有效地对规则库中可能存在的不确定性进行建模。它可以进一步提高控制精度,达到跟踪的目的。仿真结果表明,与PID控制器、模糊控制器和一型模糊神经网络控制器相比,该方法能更好地跟踪轮式移动机器人的运动轨迹且拥有更好的抗干扰能力。     

基于自适应反步法的轮式移动机器人跟踪控制

轮式移动机器人是一种典型的非完整约束系统.基于反步法提出一种自适应扩展控制器,对含有未知参数的非完整轮式移动机器人动力学系统进行轨迹跟踪控制并且Lyapunov稳定性理论保证跟踪误差渐近收敛到零.为了克服速度跳变产生滑动,加入了神经动力学模型对控制器进行改进.以两驱动轮移动机器人为例,利用运动学自适应控制器设计出转矩控制器,有效解决了不确定非完整轮式移动机器人动力学系统的轨迹跟踪问题.仿真结果证明该方法的正确性和有效性.     

室内移动机器人自主避障研究

为了解决移动机器人在室内环境中的定位问题,设计航迹推测算法实时获取机器人的位姿信息。针对未知环境下的实时避障问题,提出基于多传感器信息融合的算法,用超声波、红外传感器对移动机器人周围的环境信息进行探测,进行数据融合,获得有效的距离信息。根据目标点信息和传感器测距信息,设计模糊控制器来实现实时避障行为。为了验证算法的可行性和有效性,在AS－R室内移动机器人平台上进行实物实验。实验结果表明：该方法能够引导机器人避开多个障碍物,到达目标点。     

轮式移动机器人智能变结构控制算法研究

针对参数摄动和存在外部扰动的轮式移动机器人的运动控制问题,设计一种多模态控制和模糊PID控制可相互切换的智能变结构控制器.从轮式移动机器人的运动学特性出发,根据轮式移动机器人误差的状况,提出多模态控制和模糊PID控制相结合的控制方法.同时,多模态控制按照误差的变化情况来划分控制模态,是一种更加合理地模仿人思维的控制方法.仿真结果表明,与传统的PID和模糊PID控制方法相比,能较好地弥补了系统参数摄动的影响,提高了机器人运动控制品质.     

多移动机器人轨迹跟踪控制系统设计与实现

针对轮式移动机器人的轨迹跟踪控制问题,在分析了机器人运动学模型的基础上,构建多机器人的领航-追随模型;采用跟踪微分器在输入输出两端安排过渡过程,设计了一种基于多变量解耦的非线性PID轨迹跟踪控制器;搭建以Arduino Mega 1280控制板为核心的移动机器人实验平台,采用速度PID控制器以满足机器人驱动电机的实时调速要求,基于ROS提出一种结构化和模块化的多机器人控制系统;在此基础上进行实验,并将实验结果与传统PID方法控制的实验结果进行对比;实验结果验证了文章所提算法的有效性,控制器易于实现且具有一定的鲁棒性。     

采用惯性测量单元的移动机器人轨迹跟踪方法研究

对于非完整移动机器人的轨迹跟踪控制已有很多方法提出,但是这些方法或者是基于动力学模型或者是采用复杂的运动学模型,对于缺少强大计算设备且需要实时控制的工程应用是不适合的.本文针对非完整移动机器人提出了一种基于比例微分(proportional-differential,PD)控制器的实时轨迹跟踪控制方法.该方法运行在40 MHz的嵌入式控制器上的控制周期只有1～2 ms.通过将一个用于直流电机控制的非线性PID速度控制器与提出的轨迹控制器进行集成,实现了一个轮式移动机器人的运动控制.机器人轨迹跟踪实验系统中采用微机电系统(micro electro-mechanical system,MEMS)惯性测量单元检测轮式移动机器人的偏航角,实验结果验证了提出方法的有效性.     

基于D2S 证据理论的移动机器人 多传感器信息融合方法研究与应用

针对全自主式移动机器人，以首届CCTV全国机器人电视大赛为背景，提出了通过D-S证据理论和模糊集合理论相结合的方法，对多传感器信息进行融合，较好地解决了机器人在复杂环境下运动的多传感器信息融合问题，实现了移动机器人的准确定位。     

D-S证据理论的多传感信息融合方法研究与应用

针对全自主式移动机器人，以首届CCTV全国机器人电视大赛为背景，提出了通过D—S证据理论和模糊集合理论相结合的方法，对多传感器信息进行融合，较好地解决了机器人在复杂环境下运动的多传感器信息融合问题，实现了移动机器人的准确定位。