基于模糊分数阶 PID 的轮式攀爬机器人运动控制

来源：机械与电子杂志2024年第07期北京时间：

作者：郑孝干;冯振波;杨毅豪;林信恩;陈海旭

单位：1. 国网福建省电力有限公司福州供电公司,福建 福州 350009 ;

摘要：基于模糊分数阶 PID 的轮式攀爬机器人运动控制,通过李群李代数方法建立轮式攀爬机器人的动力学方程,有助于理解机器人的运动特性,并为控制器设计提供基础。设计一种模糊分数阶 PID 控制器,将控制信号转化为控制电机所需的力矩输出,以满足攀爬机器人运动控制;为了获得更好的控制效果,采用改进粒子群算法来优化模糊分数阶 PID 控制器的参数;通过调整惯性权重系数和学习因子来自适应地搜索参数的最优解,以提高控制器的性能。实验结果表明,所提方法经过优化后的 PID 机器人运动控制器的控制误差较低,轮式攀爬机器人运动控制精度更佳,期望角度误差与位移误差较小,响应更快,能维持系统稳定输出。

关键词：粒子群算法;轮式攀爬机器人;PID 控制器;机器人结构;运动控制

基金资助：国网福建省电力有限公司科技项目( 52131021022B )