两轮毂农用无人车自动转向自适应模糊PID控制研究

摘要

为解决农耕设备无人作业自动转向问题,以自动化改造的两轮毂农耕机为研究平台,采用自适应模糊PID控制实现自动转向角度的高精度、快速响应控制.建立了两轮毂独立驱动电机的角度控制数学模型,给出了控制算法推导过程,设计了模糊控制器以实时在线地调整增量式PID控制器参数.在比例、积分、微分控制参数相同的情况下,以相同角度值的阶跃信号作为激励信号,进行自适应模糊控制器和常规PID控制器的对比仿真.结果表明:自适应模糊PID控制器的响应时间为0.7s,比常规PID的响应时间快了4.3s;小角度转向时,角度的平均误差为0.37°,大角度转向时平均误差为0.44°.可见该模糊PID控制系统满足农耕设备自动转向控制要求.