模糊PID控制在轮式机器人直立系统中的应用

轮式直立机器人具有结构简单、可控性强、行进速度快、控制灵活、低成本等特点，广泛运用于需要按预定路径进行移动的机器人中。依据对轮式机器人建模得出直立状态下车轮加速度的控制算法，设计模糊PID自整定控制器的隶属度关系及模糊规则表，用Simulink仿真比较，表明模糊后的PID自整定算法明显优于常规的PID算法。将两种算法实际运用于机器人直立控制过程，测量直立状态下的z轴角加速度放大1000倍后的输出曲线，计算出经过模糊化后的方差缩小了73.4%，极差缩小了67.5%，综合性能提高了3倍。结果表明，模糊自整定后的直立控制效果明显优于常规PID