移动机器人的PID位置控制系统设计+源程序(3)
（1） 调查本课题的内外发展现状以及实际实施的重点与难点。
（2） 通过对开环、闭环的各个特点的比较，得知开环控制方式没有自动调整偏差的能力，且其抗扰动性较差，还需进一步改善。本设计应用了相对于开环控制系统更适用于本课题要求的闭环控制系统。
（3） 进一步对闭环控制系统特点的了解，得知其特点是：由于各种原因使被控量因偏离期望值而出现偏差时，都会产生一个相对应的控制方式来降低或消除产生的偏差，使被控量与期望值逐渐达到一致，增添了系统的抗扰动能力，且具有较高的控制精度，符合本课题的设计要求。
（4） 考虑到如何使机器人在移动时可以灵活的控制自己速度来转弯和向前进，尤其是移动机器人在前进与即将转弯的过程时，轮子的转速等其他问题。本课题在闭环控制应用的基础上选择了速度闭环控制，即输入量为当前速度值，并与反馈回来的速度值相减后得到的速度差作为控制器的输入，再应用PWM技术调节电机的电压从而调节电机的转速，当速度差为负值时，输出电压减小，电机减速；当速度差为正值，输出电压增大，电机加速。
（5） 根据课题的设计任务要求，本文在速度闭环控制应用提出的基础上增加了位置闭环的应用。位置闭环过程如下：设当前的位置为输入量,与反馈回来的位置相减后得到位置差作为控制器的输入，由于不同的电压对应不同的电机速度，驱动机器人行走不同的位移；
（6） 在以上工作得到确定后，本课题需要选择移动机器人行走的控制方式，在控制系统中，当被控目标的构造和参数值不能完全获得，或者得不到准确的数字摸型时，与控制理论的相关的其他技术就很难被运用时，应用于系统控制器的结构和参数就必须根据经验和现场实验来确定，而PID控制系统就具有较灵活方法的来确定这些参数，所以整体来说，本课题采用PID控制技术应为最佳选择。
（7） 应用相应的软件开环环境使用C语言编写程序使移动机器人的PID位置控制设计得以实现。
（8） 设计、构建并实现具有一定执行精度的履带式移动机器人硬件平台，并设置多种交互、拓展接口，方便后期多种开发与调试。
（9） 整合硬件平台与软件平台，通过程序编写、上机操作、应用硬件平台使本课题的控制算法在实际中得以实现。
（10） 分析课题实验结果，得到最终结论，并对课题设计中问题进行总结。
2. 移动机器人设备硬件
2.1 主要执行硬件简介
本课题使用的移动机器人的硬件部分有一套模块组成如图3.1，其主要包括：
传感与通信模块 1 个
运动控制模块 1 个
电源控制模块 1 个
直流电机组件 1 个
串口延长线 1 根
并口延长线 1 根