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ROV(水下机器人)运动常表现出不确定性,很难建立精确的数学模型。为实现精确航向控制,减小偏航角较大时产生的超调,设计了一种积分分离模糊PID控制器。利用MATLAB-SIMULINK仿真建模,对ROV航向控制进行仿真实验,通过一种小型水下机器人的水池实验,整定优化PID参数,并与经典PID控制性能比较,实验结果证明该控制器具有较好的动态性能和稳态性能。 相似文献
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传统消防机器人主要运用有刷直流电机和经典PID控制。提出一种将无刷直流电机和模糊PID控制算法相结合的电机驱动系统,为消防机器人提供低速大转矩驱动。通过建立无刷直流电机控制系统模型和模糊PID控制设计,在MATLAB/Simulink仿真环境下建立系统仿真模型。在仿真环境中将传统PID控制器和模糊PID控制器各项指标作对比,结果表明使用无刷直流电机并运用模糊PID控制器组成的消防机器人,具有良好的静动态性能、抗干扰能力及转速/转矩特性。为验证试验的可靠性,建立消防机器人实物模型,对机器人进行整体测试,表明模糊PID消防机器人爬坡、越障、爬楼梯能力强,具有实用价值。 相似文献
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《实验室研究与探索》2019,(9)
球形全向移动自平衡机器人模型源于倒立摆,是一个典型的多变量、非线性、高阶次、强耦合和静态不稳定系统。对传统飞控系统进行改进,提出一套适用于球形全向移动自平衡机器人的串级PID控制设计方法,完成机器人的定点直立与全向移动等控制任务。通过对机器人的IASMP模型分析,确定机器人内部电机控制参数,使用SimMechanics工具箱建立机器人的动力学模型,并在Simulink中设计控制器的仿真模型,对控制算法进行仿真验证。依据仿真模型设计控制器,并在Ballbot机器人上进行实物验证,结果表明,机器人定点直立过程中各方向欧拉角变化均控制在3°以内,机器人全向移动过程实际航向偏差在2°以内,并能自主完成圆周运动。仿真和实物验证结果证明了机器人的直立控制与运动控制的合理性与有效性,并表现出较强的鲁棒性。 相似文献
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模糊自适应PID控制器的设计 总被引：1，自引：0，他引：1
曾喜娟 《黎明职业大学学报》2007,(1):31-34
基于模糊自适应控制理论,设计了一种模糊自适应PID控制器,具体介绍了这种PID控制器的控制特点及参数设计规则,实现PID控制器的在线自整定和自调整。通过matlab软件进行实例仿真表明,这种模糊自适应PID控制器比常规PID控制器具有超调量小,调节时间短,提高控制系统实时性和抗干扰能力。 相似文献
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在 FPGA 上设计部署模糊自适应 PID 算法,并针对典型的自动控制对象——直线倒立摆完成稳摆控制,以验证该算法的硬件可实现性。在直线倒立摆模型基础上,运用模糊控制理论对 PID 参数进行自适应整定,再根据模糊 PID 处理过程,结合离散 PID 算法,采用半查表加半计算方式,在 Quartus II 及 Modelsim 平台上完成 Verilog HDL 的硬件编程设计与仿真。通过 Simulink 仿真比较可知,模糊自适应 PID 相对于经典 PID 控制的响应性能指标更优,最后基于 EP4CE6E22C8N 芯片,以较少的资源开销实现了控制器设计。基于 FPGA的模糊自适应 PID 控制器能够充分利用该器件特性,凸显模糊自适应 PID 算法优势,实现对倒立摆的实时控制。 相似文献
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为适应在多栖环境中的运动,设计了一款三栖机器人。机器人以螺旋机构为主要动力源,以被动轮为陆地行走机构实现三栖运动;基于NSGA-II多目标优化算法,量化机器人整体结构设计指标,完成参数优化模型构建,求解结构参数最优解空间;设计双回路PID控制器和自适应Backsteeping控制器,基于机器人动力学模型完成机器人位置与姿态控制;机器人姿态数据由多传感器姿态融合得到,通过卡尔曼滤波求解最优姿态角。通过实验验证了控制方法和控制器的有效性,实验结果也验证了本文机器人动力学模型的有效性。 相似文献
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研究有界控制输入下欠驱动水下机器人(UUV)路径跟踪问题。UUV的水下运动通常靠推进器来实现,推进器所产生的推力大小受推进器形状、电力、水流情况以及UUV外形所决定,并且推力大小有一定的变化范围,这就要求对UUV进行控制器设计时要考虑控制的有界性这一限制。本实验以UUV路径跟踪为控制目标,引入一个辅助系统和Nussbaum增益函数来解决控制输入有界约束问题,其中辅助系统用来实现有界输入控制设计问题,Nussbaum增益用来估计控制器未知参数。通过Lyapunov稳定理论和仿真分析表明,所设计的控制器在保证闭环系统稳定的同时能使系统的控制输入增益始终保持在实际约束的范围内。 相似文献
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该文提出了利用Simulink模块提供的编程环境可以很容易对各类PID控制器进行编程仿真,并给出了基于Simulink模块实现PID控制器的设计方案。仿真结果表明,该设计方案开发周期短,节省开支,可行有效,控制效果好。 相似文献
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为解决全垫升气垫船受风和惯性力影响较大,容易产生侧漂,其转艏角速度较常规船舶难于控制的问题,建立了全垫升气垫船的平面运动模型。设计了神经网络PID控制器,利用BP神经网络具有的任意非线性表达能力,通过对系统性能的学习,实现具有最佳组合的PID控制。对气垫船的转艏角速度控制进行仿真,并与常规PID控制效果进行对比,结果表明,在全垫升气垫船受风力干扰的情况下,神经网络PID控制器相比常规PID控制器在克服风力干扰方面控制效果更好。 相似文献
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针对汽车的主动避撞问题,本文设计了一种模糊自适应整定PID控制器,该控制器汽车在运动过程中把古典的PID控制同先进的专家系统相结合,实现了优化控制[1],典型的工况下,对控制器进行了仿真,结果表明,该控制器在紧急状况下能有效的发挥避撞作用. 相似文献
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通过对压力控制系统自适应模糊PID控制器参数在线自整定,实现无超调控制．通过仿真,与常规PID控制器的相比较．说明此控制器能够改善系统的静、动态性能,增强系统适应能力和鲁棒性． 相似文献
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针对污水处理系统中溶解氧含量波动较大难以控制的问题,提出了一种基于BP神经网络的PID控制器设计方法,并根据BP神经网络的结构和特点优化了控制器参数。基于BP神经网络的PID控制器能根据系统状态在线调整PID控制参数,使系统误差保持在较小范围内,且能使系统受到干扰时快速恢复到稳定状态。以溶解氧含量为控制对象,分别对常规PID控制器和基于BP神经网络的PID控制器进行了大量仿真研究。仿真结果表明：基于BP神经网络的控制系统具有较好的适应性和鲁棒性,其控制品质优于常规PID控制器。 相似文献
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《实验室研究与探索》2017,(5)
针对工业调节阀中广泛存在的时滞现象,提出一种基于模糊原理的带有Smith预估器的智能阀门定位器控制方法。分析智能阀门定位器的结构和原理,通过设计Smith预估器补偿滞后时间,实现超前响应,克服时滞对系统性能的影响;通过模糊控制与PID控制结合,设计调整模糊规则,实现控制器参数的自整定。两者结合构成模糊Smith方法,提高了系统的动静态性能。模糊内模控制器对克服时滞、提高系统性能有良好的效果,将模糊Smith器与模糊内模控制器及PID控制器进行仿真研究对比。仿真结果表明,模糊Smith控制方法比模糊内模控制方法和传统PID方法更能有效地提高调节阀的快速性,克服时滞,改善系统性能。 相似文献
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基于拉格朗日函数法建立了机器人的动力模型,并基于滑模控制方法设计了机器人的鲁棒控制器,实现了机器人的平衡、转向和行走等控制任务。滑模控制器是一种鲁棒控制方法,当进入滑模态后,控制能够保证机器人在外力干扰和参数变化等情况下依旧保持控制性能。通过MATLAB和ADAMS联合仿真环境,控制器的控制效果得到了验证,证明了所设计的控制方法是可行的,能够达到所要求的控制性能。 相似文献