全方位移动机器人模糊PID控制算法研究
崔吉1,张燕超2,段向军1,赵海峰1
(1.南京信息职业技术学院,江苏 南京 210023;2.江苏省特种设备安全监督检验研究院,江苏 南京 210036)
摘要: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。
关键词:模糊PID算法;全方位移动机器人;步进电机;定位精度
中图分类号:TP242.2 文献标志码:A doi:10.3969/j.issn.1006-0316.2019.08.009
文章编号:1006-0316 (2019) 08-0047-06
Fuzzy-PID Arithmetic for Omni-Directional Mobile Robot
CUI Ji1,ZHANG Yanchao2,DUAN Xiangjun1,ZHAO Haifeng1
( 1.Nanjing College of Information Technology, Nanjing 210023, China; 2.Special Equipment Safety Supervision Inspection Institute of Jiangsu Province, Nanjing 210036, China )
Abstract:Combining the PID superiority for constant linear systems and effective control of fuzzy controller for complex nonlinear systems, a fuzzy-PID arithmetic was applied for omni-directional mobile robot positioning and navigation. Using four stepper motors to drive the omni-directional wheels, the controller collected sensor position feedback and navigation position prediction to rectify a deviation by fuzzy-PID arithmetic. Intelligent tracking used real-time tracking deviation and rate of deviation to modify the PID parameters, the navigation and positioning control of the robot was realized used machine vision and photoelectric encoder. Final examples showed that improved fuzzy-PID control arithmetic could greatly increase the positional accuracy. 
Key words:fuzzy-PID arithmetic;omni-directional mobile robot;stepper motor;positional accuracy
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收稿日期:2018-11-9
基金项目:院级自然科研基金项目青年重点项目(YK20160201);2016年度江苏省高校自然科学研究面上项目(16KJB470019);2018年江苏高校“青蓝工程”培养对象——优秀教学团队“工业机器人技术专业教学团队”项目(2018-04)。 
作者简介:崔吉(1982-),男,山东泰安人,硕士研究生,讲师,主要研究方向为工业机器人技术、机电一体化。
 

 

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