球形机器人姿态模糊PID控制研究  

Research on Fuzzy-PID on Posture Adjustment of Large-size Spherical Robot

作　　者：翟宇毅[1] 张宇锋[1] 

机构地区：[1]上海大学机电工程与自动化学院,上海200072

出　　处：《工业控制计算机》2014年第6期51-53,56,共4页Industrial Control Computer

基　　金：国家863项目(2011AA040202)极地科考装备;上海市自然基金项目(12ZL1410700);国家留学基金委项目资助(201208310055)

摘　　要：论文尝试研制一种大尺寸球形机器人姿态控制问题,其中利用模糊PID控制算法初步解决了球形机器人的平衡及运动控制的问题。论文在大尺寸球形机器人转弯运动分析基础上,提出通过控制球形机器人姿态来控制球形机器人转弯半径的方法,建立姿态调整的动力学模型,并进行仿真分析及其运动特性分析,并针对球形机器人的控制问题,提出了相应的控制策略。通过对动力学模型的传递函数进行控制分析,找到使系统达到满意的性能指标。根据实际控制中执行机构特点,提出了一种改进的PID控制模糊PID控制算法,并进行了试验研究。通过仿真与试验表明:模糊PID控制算法对球形机器人姿态调整控制有良好效果,使该算法在外界地形保持不变时能够较好的适应该地形,并实现控制要求。Based on the analysis of turning movement of large-size spherical robot,controling the spherical robot posture is pro-posed to control the turning radius of spherical robot.The dynamics model of posture adjustment is established and the motion characteristicsis analyzedby simulation.The PID control strategy is used to simulation to find the the satisfactory performance indicators and the features is analyzed.According to the characteristics of the actuator actual control,the Fuzzy PID control algorithm is proposed,and the two algorithms are analyzed and compared in simulation and experiment.The results of simulation and experimental showed that Fuzzy PID control algorithm has a positive effect to the spherical robot posture adjust control.

关 键 词：球形机器人 姿态控制 模糊PID 运动平稳性控制 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]