叶金鑫

(安徽理工大学　理学院，安徽　淮南　232001)



基于模糊PID的智能小车控制算法研究

叶金鑫

(安徽理工大学理学院，安徽淮南232001)

智能小车自动寻迹过程中，方向控制与速度控制都存在高度非线性的问题。采用模糊PID控制算法，实现了对方向和速度的优化控制，即采用模糊PD算法对智能小车方向进行控制，采用模糊PID算法对速度进行控制。该方案运用于智能车控制系统，克服了传统PID控制的不足，通过模糊规则进行推理决策，实现了PID参数的实时优化。

模糊控制；PID算法；智能车；路径检测

电磁智能车沿着赛道上铺设的有交变电流通过的导线行驶，由于赛道设计的多样性，智能车必须适应不同的赛道，而且智能车系统属于实时控制系统，所以无法建立精确的模拟函数模型预设运动轨迹。本文运用模糊规则对路径检测信息进行处理，并用模糊PID算法对智能车的方向和速度进行控制，及时调节各个参数值，得到了较好的控制效果。

1　模糊PID控制算法理论

1.1基本PID算法

PID控制器在连续控制系统中，按偏差的比例P(proportion)、积分I(integral)、微分D(derivative)进行计算调整并输出，以控制智能车前进。 基本PID控制算法分为位置式PID控制算法和增量式PID控制算法[1]。

1.1.1位置式PID控制算法

其理想式为:

式中：u(t)为控制器的输出；Kp为比例放大系数，作用是加快系统的响应速度，提高调节精度； e(t)为输入的偏差信号； Ti为控制器微分时间常数； Td为控制器积分时间常数。

设u(t)为第k次采样控制器输出的值，可得出离散PID算式：

式中:Ki为积分系数，作用是消除系统的稳态误差；……