足球機器人模糊PID控制算法的應用研究.pdf

1、足球機器人作為研究人工智能應用技術和多個智能體系統(tǒng)研究的重要實驗平臺,是突破人工智能技術研究的一個重要途徑,具有極強的挑戰(zhàn)性。同時它涵蓋了機器人學、人工智能、智能控制技術、傳感器技術、通信、計算機和圖像處理等多個領域,足球機器人把一個國家最新的科學技術發(fā)展水平以比賽的形式展示在了公眾的面前。
　　在足球機器人比賽中,由于比賽場地的不同,導致足球機器人在高速運動的過程中受環(huán)境干擾的因素復雜多變。因此為了讓機器人能盡快適應比賽環(huán)境,對

2、其運動控制系統(tǒng)的設計提出了更高的要求。本文以FIRA足球機器人為研究對象,在了解足球機器人各個組成部分原理和其基本運動控制算法的基礎之上,對其運動控制算法的改進和優(yōu)化進行了深入研究,由于硬件條件的限制,本文最后只進行了模擬仿真。文章主要分析了以下幾個方面:
　　第一、分析了足球機器人的原理,介紹了其運動學模型和動力學模型,以及足球機器人運動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,把其應用于足球機器人控制系統(tǒng)中,充分發(fā)揮了兩者各自的優(yōu)勢,通過仿真實驗驗證了模糊PID控制器的控制效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)PID控制。
　　第三、利用改進的遺傳算法,對足球機器人模糊PID控制系統(tǒng)中的PID控制器的初始參數(shù)進行參數(shù)優(yōu)化,經(jīng)過仿真,得到的結果表明控制系統(tǒng)的性能指標在經(jīng)過改進的遺傳算法優(yōu)化后有了很大提高。
　　第四、模糊控制中的模糊推