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基于模糊自適應整定PID控制的機器人路徑跟蹤方法設計
DOI:
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作者:
作者單位:

石家莊市教育信息化管理中心 河北省石家莊市

作者簡(jiǎn)介:

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中圖分類(lèi)號:

TH137

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Design of a Robot Path Tracking Method Based on Fuzzy Adaptive Tuning PID Control
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    摘要:

    常規機器人路徑跟蹤算法在機器人運動(dòng)過(guò)程中無(wú)法實(shí)時(shí)調整PID控制器的參數,導致機器人的路徑跟蹤性能較差。為解決這一問(wèn)題,提出了機器人路徑跟蹤的模糊自適應整定PID算法設計。首先構建機器人系統模型,計算機器人的運動(dòng)航向角,并根據機器人測量系統利用基準坐標系中的離散坐標來(lái)描述機器人在運動(dòng)過(guò)程中的曲面法向量。然后結合轉動(dòng)離散慣性系數對路徑特征點(diǎn)進(jìn)行匹配。基于此基礎,引入模糊自適應整定PID算法設計控制器,通過(guò)優(yōu)化控制器的內部參數,調整控制器的增益輸出,從而實(shí)現機器人的路徑跟蹤。實(shí)例應用結果表明,該方法能夠準確跟蹤機器人的移動(dòng)路徑,路徑跟蹤偏移較小,跟蹤性能較好。

    Abstract:

    Conventional robot path tracking algorithms are unable to adjust the parameters of the PID controller in real-time during robot motion, resulting in poor path tracking performance of the robot. To solve this problem, a fuzzy adaptive tuning PID algorithm design for robot path tracking is proposed. Firstly, construct a robot system model, calculate the motion heading angle of the robot, and use the discrete coordinates in the reference coordinate system to describe the surface normal vector of the robot during the motion process based on the robot measurement system. Then, combined with the rotational discrete inertia coefficient, match the path feature points. Based on this, a fuzzy adaptive tuning PID algorithm is introduced to design a controller. By optimizing the internal parameters of the controller and adjusting the gain output of the controller, the path tracking of the robot is achieved. The application results of the example show that this method can accurately track the movement path of the robot, with small path tracking offset and good tracking performance.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

趙慧敏,張文軒.基于模糊自適應整定PID控制的機器人路徑跟蹤方法設計計算機測量與控制[J].,2024,32(12):146-152.

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  • 收稿日期:2024-06-28
  • 最后修改日期:2024-07-23
  • 錄用日期:2024-07-25
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2024-12-24
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