自主式機器人智能控制實驗方法研究.pdf

1、智能控制方法研究是機器人控制領(lǐng)域的重要研究方向。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方法具有較強的適應(yīng)性與魯棒性，為解決機器人復(fù)雜的非線性、不確定、不確知系統(tǒng)等控制問題開辟了一條新的途徑。本文結(jié)合實驗室的機器人控制系統(tǒng)教學(xué)設(shè)備，在對機器人平面運動誤差原因進行分析及相關(guān)控制方法討論的基礎(chǔ)上，通過程序設(shè)計實現(xiàn)常規(guī)PID控制算法以控制移動機器人的直線運動，并針對常規(guī)PID控制器的不足，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與常規(guī)PID控制算法相結(jié)合，設(shè)計一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器

2、，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對PID參數(shù)進行實時整定，實現(xiàn)對機器人左右輪速度的閉環(huán)控制方案，在移動機器人上得以實現(xiàn)，得到較好的控制效果。該研究有助于更好的實施機器人控制教學(xué)工作。主要研究工作如下：
　　 (1)在對自主式移動機器人(AS-UⅡ智能機器人)的運動伺服機構(gòu)和原理進行闡述、介紹實現(xiàn)機器人一般運動(如直線、圓等)的程序?qū)崿F(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，通過編程測定了移動機器人光電編碼器的實際分辨率和驅(qū)動特性；編程實現(xiàn)了機器人直線運動控制的常規(guī)PID算

3、法，并測定了符合實驗中應(yīng)用的機器人直線運動的PID控制參數(shù)。
　　 (2)在分析常規(guī)PID控制的優(yōu)缺點、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在控制系統(tǒng)中應(yīng)用的基礎(chǔ)上，詳細介紹了PID控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的理論；設(shè)計了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器，并進行了Matlab仿真實驗，與常規(guī)PID控制、開環(huán)控制進行比較分析。結(jié)果表明：基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器可以很好地進行參數(shù)自整定。
　　 (3)將基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法通過VJC加以編程實