沈显庆， 孙启智， 马志鹏

(黑龙江科技大学 电气与控制工程学院， 哈尔滨 150022)

0 引 言

移动机器人比一般的机器人有更大的灵活性，目前广泛应用于救灾排险[1]、资源勘探[2]和物流运输[3]等领域。移动机器人路径跟随控制[4]是移动机器人研究中的重要问题之一。路径跟随是在机器人进行路径规划[5]后对其进行运动控制，使其沿着目标路径运动的过程。

当前，移动机器人路径跟随控制受到诸多研究者的关注。其中，PID控制具有控制原理简单、易于实现等优点，常用在移动机器人的路径跟随控制中[6]。许洋洋等[7]采用PID控制与神经网络相结合的方法，动态调整控制参数，提高了控制系统运动的稳定性。孟祥萍等[8]提出了在比例项和积分项前乘以α、β的积分分离式PID控制算法，提高了系统的响应速度，增强了系统的鲁棒性。冯剑等[9]分析了移动机器人的动态特性，设计了直接反馈线性化的 PID 控制器方法，该方法简单易行，具有较高的跟踪精度和较好的抗干扰能力。李林琛等[10]通过遗传算法对个体进行编码，采用将遗传算法中个体的适应度函数改为移动机器人的PID 控制精度的方法调整PID参数，提高了机器人的自调节能力，降低了路径跟随过程中的跟踪误差。在高精度的伺服控制中，可以通过前馈控制的方法提高系统的跟踪性能。笔者利用P+前馈控制原理，建立了的机器人运动学模型，设计双闭环P+前馈的控制器，通过仿真验证该方法与经典PID控制的路径跟随能力。……