移动机器人差分进化PID控制仿真研究

这里提出了一种两轮差速底盘的并联式PID控制策略,基于提出的补偿跟踪器,采用差分进化算法搜索最优PID参数,从而快速且准确地控制底盘轨迹跟踪运动。这里首先建立了两轮差速底盘的数学模型,针对其中的未知非线性部分,采用补偿跟踪器进行观测。然后基于差分进化算法,搜索最优PID参数,利用两个并联的PID控制器同时控制底盘的位置与旋转角度,实现给定轨迹的追踪。通过对控制器仿真分析,差分进化算法可以获取最优PID参数,并得出x,y方向位置阶跃响应的响应时间为0.339s、0.312s,稳态误差为0.0018m、0.0013m,回转角度正弦响应平均误差为0.045rad。最后,对随机轨迹进行跟踪仿真,结果表明底盘可以准确而快速地跟踪轨迹,该控制策略可以有效改善系统性能,具有良好的跟踪特性。