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作者:司庆;李长勇;
单位:新疆大学机械工程学院;
摘要:为提升室内机器人的路径跟踪能力,提出一种将改进的MOA算法与传统PID控制器相融合控制方法。建立四轮机器人运动学模型并通过使用Chebyshev混沌映射来初始化蜉蝣种群,以进一步提升算法在全局搜索中的搜索性能;加入了非线性因子,防止该算法在搜索过程中陷入局部最优值;在位置更新公式中加入余弦权重策略,调节算法不同时期的搜索速度和范围,使得算法的搜索精度及稳定性得到进一步提升。将灰狼算法(GWO)、鲸鱼算法(WOA)及原始蜉蝣算法(MOA)利用8种测试函数进行测试对比分析。测试结果验证了该算法在全局搜索能力、收敛精度及鲁棒性较其他算法有明显优势。使用改进的蜉蝣搜索算法(IMOA)优化PID控制参数,应用室内机器人路径跟踪过程中并在Simulink中仿真,相比传统PID控制器,在跟踪精度、横向误差和鲁棒性等方面具有明显的提升。
关键词:室内机器人;;蜉蝣算法;;切比雪夫;;余弦权重;;PID控制;;路径跟踪
基金资助:新疆维吾尔自治区自然科学基金—人-服务机器人合作的交互式情景意图感知机制研究(2021D01C052)