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机械设计与制造2024年第12期:汽车驾驶机器人纵横向运动模糊PID协调控制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:宋小芹;王照良;

单位:郑州西亚斯学院;河南理工大学;

摘要:车辆的操纵受到诸多因素的影响,包括其自身动力学限制、传感器的误差以及周围环境的变化等,导致在控制执行过程中出现偏差,对机器人的操纵性能产生影响。因此,提出汽车自动驾驶机器人模糊PID协调控制方法。基于汽车驾驶机器人系统结构,从纵、横向操纵动力学方程两方面,建立耦合动力学模型,并采用模糊PID自适应控制策略控制换挡机械手。在机器人动力学模型的基础上获取电机转矩的期望值,并设计速度控制器,根据电机的当前速度和期望速度,调整电机的输入电流,从而改变电机的转速,实现汽车自动驾驶机器人模糊PID协调控制。实验结果表明:所提方法在换挡测试和速度测试中,X轴位移在(20~80)mm之间、关节驱动力矩(20100~20800)N·mm之间、速度变化曲线在(5~35)km/h之间,且控制曲线与期望值一致。

关键词:驾驶机器人;;纵横向运动;;耦合动力学模型;;模糊PID自适应控制

基金资助:2024年度河南省高等学校重点科研项目(24B520044);; 郑州西亚斯学院2023年度科研资助项目(2023-B007);; 河南省2020年民办普通高等学校学科专业建设资助项目(教办政法[2020]162号计算机科学与技术专业)