基于模糊PID的爬楼轮椅后腿摆轮机构同步控制策略

摘要

后腿是爬楼轮椅的主要执行机构,对轮椅的攀爬、助推及越障起着重要作用,而摆轮作为后腿的重要机构,在轮椅攀爬楼梯时能够改变后腿的助力方向,从而实现轮椅爬楼过程的最大推力,为此设计了模糊比例-积分-微分(PID)摆轮同步位姿调节控制系统。首先,根据爬楼轮椅的功能要求,确定传感器合理的安装位置;其次,搭建控制系统的硬件结构,建立模糊PID同步控制系统模型,制定控制规则,并进行软件开发;最后,对该控制系统进行测试和结果分析。实验结果表明:所提控制系统相较于传统PID控制策略和单一模糊控制策略降低了调节过程中的超调现象和同步稳态误差。