足球機(jī)器人模糊PID控制算法的應(yīng)用研究.pdf

1、足球機(jī)器人作為研究人工智能應(yīng)用技術(shù)和多個(gè)智能體系統(tǒng)研究的重要實(shí)驗(yàn)平臺(tái),是突破人工智能技術(shù)研究的一個(gè)重要途徑,具有極強(qiáng)的挑戰(zhàn)性。同時(shí)它涵蓋了機(jī)器人學(xué)、人工智能、智能控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、通信、計(jì)算機(jī)和圖像處理等多個(gè)領(lǐng)域,足球機(jī)器人把一個(gè)國(guó)家最新的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平以比賽的形式展示在了公眾的面前。
　　在足球機(jī)器人比賽中,由于比賽場(chǎng)地的不同,導(dǎo)致足球機(jī)器人在高速運(yùn)動(dòng)的過程中受環(huán)境干擾的因素復(fù)雜多變。因此為了讓機(jī)器人能盡快適應(yīng)比賽環(huán)境,對(duì)

2、其運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。本文以FIRA足球機(jī)器人為研究對(duì)象,在了解足球機(jī)器人各個(gè)組成部分原理和其基本運(yùn)動(dòng)控制算法的基礎(chǔ)之上,對(duì)其運(yùn)動(dòng)控制算法的改進(jìn)和優(yōu)化進(jìn)行了深入研究,由于硬件條件的限制,本文最后只進(jìn)行了模擬仿真。文章主要分析了以下幾個(gè)方面:
　　第一、分析了足球機(jī)器人的原理,介紹了其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型和動(dòng)力學(xué)模型,以及足球機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制的常用算法及其存在的缺陷。
　　第二、本文提出將傳統(tǒng)PID控制和模糊控制相結(jié)合,組

3、成模糊PID控制方法,既克服了傳統(tǒng)PID控制算法的缺陷,又有效利用了模糊控制算法的優(yōu)點(diǎn),把其應(yīng)用于足球機(jī)器人控制系統(tǒng)中,充分發(fā)揮了兩者各自的優(yōu)勢(shì),通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模糊PID控制器的控制效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制。
　　第三、利用改進(jìn)的遺傳算法,對(duì)足球機(jī)器人模糊PID控制系統(tǒng)中的PID控制器的初始參數(shù)進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化,經(jīng)過仿真,得到的結(jié)果表明控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)在經(jīng)過改進(jìn)的遺傳算法優(yōu)化后有了很大提高。
　　第四、模糊控制中的模糊推