MATLAB移动机器人的模糊控制设计仿真(2)
3.5建立模糊控制器规则 14
3.6建立模糊控制表 14
3.7模糊推理 15
3.8反模糊化 15
4 移动机器人的模糊控制器的设计 17
4.1移动机器人模糊控制器的设计 17
4.1.1输入量，输出量选取及论域 17
4.1.2 定义模糊集合及其隶属度函数表 17
4.1.3 设计模糊控制规则 19
4.2 仿真实例 21
4.3 MATLAB下的机器人运动仿真 23
4.3.1 机器人运动系统仿真 24
4.3.2 移动机器人模糊控制实验 25
5 结论 27
致谢 28
参考文献 29
附录 30
1绪论
1.1本课题的意义
经典控制理论对于解决线性定常系统的控制问题是很有效的，然而，对于非线性时变系统却难以奏效。
随着计算机的应用和发展，自动控制理论取得了飞跃性的发展。基于状态变量描述的现代控制理论对于解决线性或非线性、定常或时变的多输入与多输出系统的控制问题，已获得了广泛和成功的应用。但是，无论采用经典控制理论还是现代控制理论的控制系统，都需要事先知道被控对象(或过程)的精确数学模型，然后根据数学模型以及给定的性能指标，来选择适当的控制规律，来进行控制系统设计。然而，在许多情况下，被控对象的精确数学模型很难建立，这样，对于这类对象或过程就很难进行自动控制。
事实上，对于复杂的、多因素影响的生产过程，即使不知道该过程的数学模型，有经验的操作人员也能根据长期的观察和操作经验进行有效地控制，而采用传统的自动控制方法的效果[12]则并不理想。然而，能否把人的操作经验总结为若干条控制规则，并设计一个装置去执行这些规则，从而对系统进行有效的控制，模糊控制理论[15]和方法便由此而生。
本课题研究的意义在于通过使用MATLAB来制作合理的模糊控制器，从而来控制机器人的移动，实现机器人在不同的距离下实现不同速度运行。
1.2 移动机器人的发展
1.2.1 移动机器人的发展状况
随着科技的发展，机器人在越来越多的领域发挥着越来越重要的作用[1]。机器人也已不是仅仅在科幻小说和科幻电影里出现，在很多领域里我们都可以看到机器人的身影。我们相信，随着科学技术的不断发展，在不远的将来，机器人会变得更加普遍。同时，它们所具有的功能也会越来越多。
移动机器人是机器人学科的一个重要分支，移动机器人研究是20世纪80年代以后兴起的一个比较新的研究领域。随着计算机、传感器、控制等领域的技术进步，移动机器人的发展也进入了一个更高的阶段。移动机器人通常指的是地面可移动机器人，主要应用在军事领域和民用服务领域。另外从更广的意义上来说，空间探测机器人和水下机器人也属于移动机器人的范畴。随着时代的发展，移动机器人必将会更加贴近我们的生活，同时在军事中也将发挥更大的作用，因此对这一课题的研究有着深刻的实际意义。但移动机器人[5]在工作过程中必须要面对外界大量的不确定性信息的存在，如何提高移动机器人控制系统的鲁棒性，使得移动机器人在复杂的外界环境中能够快速准确地进行位姿的调整，精确地实现轨迹跟踪成为移动机器人发展中的一项关键技术。