基于改進型積分分離式PID的機器人運動控制

孟祥萍，寇 磊，苑全德，皮玉珍

(1.長春工程學院 電氣與信息工程學院，長春 130012；2.東北電力大學 信息工程學院，吉林 吉林 132012)

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基于改進型積分分離式PID的機器人運動控制

孟祥萍1，寇 磊2，苑全德1，皮玉珍1

(1.長春工程學院 電氣與信息工程學院，長春 130012；2.東北電力大學 信息工程學院，吉林 吉林 132012)

針對移動機器人在旋轉角度控制時，普通PID控制器存在超調、波動和普通積分分離式PID存在響應速度慢的問題。提出了改進型積分分離式PID控制算法，采取對PID控制器的比例項和積分項同時進行控制的方法，并針對不同階段誤差采取參數自適應的控制。改進型積分分離式PID控制器避免了超調和波動，提高了系統的穩定性，同時又提高了系統的響應速度。與普通積分分離式PID相比，系統輸入大約提前500 ms消除靜差，系統響應大約提前400 ms消除靜差。在機器人旋轉控制時，避免了機器人的旋轉波動，減少了對輪子的磨損，同時又能準確快速的旋轉到目標方向。

改進型；積分分離式PID；移動機器人；運動控制

如今的自主機器人一般都具有了內外部傳感器組成的先進的感知系統，不僅可以感知內部參數，還可以通過外部傳感器，如GPS傳感器、視覺傳感器等，對外部信息進行感知、提取、處理，并做出合理的判斷和動態決策。運動控制是其最基本，也是非常重要的一個環節。運動控制的主要目的是使機器人可以快速實現任意轉角運動，調整姿態，沿著目標路徑進行運動[1]。

PID控制技術廣泛應用于工業控制的各個領域，在機器人運動控制中也經常采用PID控制技術[2]。……