移动机器人的PID位置控制系统设计+源程序(2)
3.2.3 PID控制器设计 14
3.2.4 PID控制器的参数选定 14
3.2.5 PID控制技术的应用 15
3.3 基于PID位置控制系统的设计 15
3.3.1基于PID位置控制系统设计的内容 15
3.3.2基于位置式PID控制算法的应用 16
3.4 基于PID位置控制算法的实现 17
3.4.1 PID闭环控制理论 17
3.4.2 软件实现平台简介 20
3.4.3 PID函数速度闭环部分说明 23
3.4.4 PID函数位置闭环部分说明 24
3.4.5移动机器人PID位置控制算法的实现 25
3.4.6 实验结果及分析 33
4. 结论及展望 35
4.1 展望 35
4.2 全文总结 35
致谢 37
参考文献 38
附录一.. . 40
1.绪论
1.1 课题研究的意义
移动机器人技术是一种多学科且相互关联并集综合高新技术的新技术，是机器人研究开发领域的一个重要分支，它涉及了许多的学科，包括材料力学、运动控制论、机械传动、机械制造、信号传导学、动力学、运动学、工程控制论、电气工程、自动控制理论、计算机技术、全自动操作学、生物、伦理学等等。世界上第一台真正用于工业领域的机器人于1960年在美国新泽西州的民用汽车制造厂制造安装并且投入实际使用。此台工业机器人在20世纪60年代出口到日本，自此，从20世纪80年代中期开始，日本科研者便对工业机器人技术进行了大量的研究。此刻，所有相关移动机器人的技术研究也进入了突飞猛进阶段。
有关移动机器人技术的研究在1960年以后才得以进一步发展。名为shakey的且能够自主移动的机器人是由斯坦福研究院(SRI)的 Nils Nilssen 和 Charles Rosen 等人在 1966 年至 1972 年中研发出来的。其研究的主要目的就是如何将人工智能技术应用在复杂环境下的机器人系统自主推理、规划以及控制基础上。
移动机器人根据其行走方式来分，可分为：轮式自移动机器人、步行自移动机器人(单腿式、单双式、双腿式和多腿式)、履带式自移动机器人、爬行式机器人、蠕动方式机器人和游动方式机器人等类型；根据其工作环境来分，可分为：室内移动机器人和室外移动机器人；根据控制结构方向来分，可分为:多功能式结构机器人、行为形式结构机器人和混合形式机器人；根据功能和用途来分，可分为:医疗式机器人、军用式机器人、助残式机器人、清洁式机器人等[ ]。
移动机器人是一种可在复杂环境下工作的，具有自行组织、自主运行、自主规划的智能机器人，其融合了计算机技术、信息技术、通信技术、微电子技术和机器人技术等。若移动机器人能够完成上述工作，就需要对其行动路径与各个自由度下的活动进行规划，并使其能够按照规划来完成动作。
所以总体来说本课题的研究意义就是利用电子计算机手段和微电子、信息传输以及智能控制技术，对移动式机器人技术的路径规划进行深入的探索与研究。
1.2国内外研究现状与水平
1.3本课题主要设计工作
四十年代初期，研究人员发明了PID控制器，其结构简明明了、稳定性强、工作可靠、便于调整成为了工业控制领域中主要实用的技术之一。所以本课题就以较为简单的PID控制算法完成机器人走特定的路径为设计目标，即采用PID控制方式控制机器人按照设定速度移动设定的位移，本课题采用PID位置闭环控制的方法研究移动机器人行走的最佳路径规划。本课题的主要设计工作如下：