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基于PID的智能小車循迹控制

1、内容簡介

随着計算機技術,控制技術和資訊技術的飛速發展,智能化已經成為時代發展的需要。在柔性自動化生産線,智能倉儲管理及物流配送等領域,當生産現場環境惡劣時,人工不能完成的任務,如物料運輸和裝卸等,可采用智能尋迹小車完成相應的任務。基于生産現場和日常生活的實際需求,研究開發智能小車循迹系統具有十分重要的意義。本文是基于改進PID控制算法的智能小車循迹控制系統,利用MATLAB軟體來實作智能小車的軌迹控制,基于給定的車輛行駛軌迹,采用标準PID算法和改進的PID控制算法輸出位置變量,實作控制跟蹤。

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2、内容說明

智能小車是一種以汽車電子為背景,涵蓋控制,模式識别,電子、電氣、單片機、機械等多學科的科技創新性設計,它能夠根據前進路線自動搜尋,還能爬坡;可以感覺前方的障礙物,并自動尋找前進方向,避開障礙物;如果加入相關聲光訊号後,更能展現出智能化和人性化的一面。在智能倉儲管理及物流配送等領域,當生産現場環境惡劣時,人工不能完成的任務如物料運輸和裝卸等,可采用智能小車完成相應的任務。基于生産現場和日常生活的實際需要,研究和開發智能小車循迹系統具有十分重要的意義。

然而在工程實踐中,最廣泛使用的調節器是PID控制器。PID控制器已經發展了近70年,它具有結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整友善等優點,已成為工業控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數不能完全掌握時,或當精确的數學模型不可用時,系統控制器的結構和參數必須通過經驗和現場調試來确定, PID控制技術的應用最為廣泛,最為友善。也就是說當我們對系統和被控對象不完全了解時,或者不能通過有效的測量手段來獲得系統參數時,最适合用PID控制技術。PID控制在實際中也有PI和PD控制,PID控制器是基于系統的誤差,利用比例、積分和微分來計算控制量來進行控制。本文中我們通過對PID的控制算法進行設計,基于開發智能小車循迹系統的現狀,來确定智能小車的運動軌迹。

本說明書共分為七章,第一章是課題分析與方案設計;第二章是PID控制算法及參數設定;第三章是對标準PID算法進行具體設計;第四章是對增量式 PID算法進行具體設計;第五章是兩種算法進行比較及MATLAB仿真;第六章是程式調試,列舉了在程式調試過程中會出現的問題,并具體問題、具體分析,其中重點是算法設計過程中參數的整定;第七章是結論與展望。設計的最終成果是基于PID的智能小車的循迹控制算法,利用MATLAB軟體對該算法進行仿真,實作了智能小車的軌迹控制。

3、仿真分析

基于PID的智能小車循迹控制
基于PID的智能小車循迹控制
基于PID的智能小車循迹控制
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