[1]郑孝干,冯振波,等.基于模糊分数阶 PID 的轮式攀爬机器人运动控制[J].机械与电子,2024,42(07):47-51.
　ZHENG Xiaogan,FENG Zhenbo,et al.Motion Control of Wheeled Climbing Robot Based on Fuzzy Fractional Order PID[J].Machinery & Electronics,2024,42(07):47-51.
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基于模糊分数阶 PID 的轮式攀爬机器人运动控制()
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《机械与电子》[ISSN:1001-2257/CN:52-1052/TH]

卷:
42
期数:
2024年07期
页码:
47-51
栏目:
智能制造
出版日期:
2024-07-26

文章信息/Info

Title:
Motion Control of Wheeled Climbing Robot Based on Fuzzy Fractional Order PID
文章编号:
1001-2257 ( 2024 ) 07-0047-05
作者:
郑孝干 1 ; 2 ; 冯振波 1 ;  2 ; 杨毅豪 1 ;  2 ; 林信恩 1 ;  2 ; 陈海旭 1 ; 2
1. 国网福建省电力有限公司福州供电公司,福建 福州 350009 ;
2. 国网福建省电力有限公司输电带电作业技术实验室,福建 福州 350002
Author(s):
ZHENG Xiaogan1 ;  2 ;  FENG Zhenbo1 ;  2 ;  YANG Yihao1 ;  2 ;  LIN Xin ’en1 ;  2 ;  CHEN Haixu1 ; 2
( 1.Fuzhou Power Supply Company , State Grid Fujian Electric Power Co. , Ltd. , Fuzhou? 350009 , China ;?
2.Laboratory of Live Working Technology for Power Transmission , State Grid Fujian Electric Power Co. , Ltd. , Fuzhou 350002 , China )
关键词:
粒子群算法; 轮式攀爬机器人; PID 控制器; 机器人结构; 运动控制
Keywords:
particle swarm optimization ;  wheeled climbing robot ;  PID controller ;  robot structure ;  motion control
分类号:
TP242
文献标志码:
A
摘要:
基于模糊分数阶 PID 的轮式攀爬机器人运动控制,通过李群李代数方法建立轮式攀爬机器人的动力学方程,有助于理解机器人的运动特性,并为控制器设计提供基础。设计一种模糊分数阶 PID 控制器,将控制信号转化为控制电机所需的力矩输出,以满足攀爬机器人运动控制;为了获得更好的控制效果,采用改进粒子群算法来优化模糊分数阶 PID 控制器的参数;通过调整惯性权重系数和学习因子来自适应地搜索参数的最优解,以提高控制器的性能。实验结果表明,所提方法经过优化后的 PID 机器人运动控制器的控制误差较低,轮式攀爬机器人运动控制精度更佳,期望角度误差与位移误差较小,响应更快,能维持系统稳定输出。
Abstract:
The motion control of wheeled climbing robot is based on fuzzy fractional PID , and the dynamic equation of wheeled climbing robot is established by Lie group and Lie algebraic method , which helps to understand the motion characteristics of robot and provides the basis for controller design.A fuzzy fractional order PID? controller is designed to convert the control signal into the torque output required by the control motor to satisfy the motion control of the climbing robot.In order to obtain better control effect , improved particle swarm optimization is used to optimize the parameters of fuzzy fractional order PID controller.The performance of the controller is improved by adjusting the inertia weight coefficient and learning factor to find the optimal solution of the parameters adaptively.The experimental results show that the optimized PID robot motion controller has lower control error , better motion control precision , smaller expected angle error and displacement error , faster response , and can maintain the stable output of the system.

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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期: 2023-11-01
基金项目:国网福建省电力有限公司科技项目( 52131021022B )
作者简介:郑孝干 ( 1984- ),男,福建宁德人,高级工程师,研究方向为输电运检、输电带电和电力运维等;冯振波 ( 1968- ),男,福建福州人,高级工程师,研究方向为输电运检、输电带电和电力运维等;杨毅豪 ( 1992- ),男,福建漳州人,硕士,工程师,研究方向为电力运维、电网防灾减灾等;林信恩 ( 1988- ),男,福建福州人,工程师,研究方向为输电带电检修、电力运维等;陈海旭 ( 1998- ),男,福建福州人,学士,助理工程师,研究方向为输电运检。
更新日期/Last Update: 2024-08-30