非平衡负载下轮式移动机器人的抗扰PID控制
李高铭
聂卓赟
李兆洋
郑义民
罗继亮
华侨大学信息科学与工程学院,福建厦门361021
摘要：在非平衡负载条件下,轮式移动机器人(WMR)的前进、转向速度耦合,影响着轨迹跟踪和避障等运动控制性能.为此,本文提出了一种基于抗扰PID(DR–PID)控制器的WMR速度调节主动抗扰(ADR)控制策略.首先,建立WMR的速度耦合模型,引入解耦矩阵减小静态耦合作用;然后,基于一类改进干扰观测器(DOB)控制方法,设计一种具有ADR能力的PID控制器,即DR–PID,用于WMR的速度分散调节.进一步,考虑高频增益不匹配/不确定性,分析闭环系统稳定性条件.所得结论揭示了PID控制器的抗扰机理;最后,在不平衡负载条件下开展WMR运动控制实验研究,实验结果验证了所提方法的有效性.
关键词：轮式移动机器人运动控制干扰观测器抗扰PID
资助基金：国家自然科学基金(61403149)福建省自然科学基金(2019J01053)研究生科研创新项目(18013082042)
论文发表日期：2021-03-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 398-406 )
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