matlab 两轮差速机器人PID轨迹追踪
时间: 2023-09-29 12:10:40 浏览: 84
对于两轮差速机器人的PID轨迹追踪,可以分为以下几个步骤:
1. 确定目标轨迹:使用MATLAB画出目标轨迹的图形,并将其转化为机器人可行驶的路径。
2. 建立运动模型:根据机器人的运动学和动力学模型,建立机器人的运动模型。
3. 设计PID控制器:根据机器人的运动模型,设计合适的PID控制器,使机器人能够追踪目标轨迹。
4. 实现控制器:将PID控制器实现在MATLAB中,控制机器人进行轨迹追踪。
下面是一个简单的实现步骤:
1. 建立机器人运动模型
假设机器人的运动学模型如下:
$$
\left[\begin{array}{c}\dot{x}\\\dot{y}\\\dot{\theta}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{ccc}cos\theta & 0 \\sin\theta & 0\\0 & 1\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}v\\\omega\end{array}\right]
$$
其中,$v$为机器人线速度,$\omega$为机器人角速度,$x,y,\theta$分别表示机器人的位置和朝向。
2. 设计PID控制器
PID控制器可以分为位置控制器和角度控制器两部分,分别控制机器人的位置和朝向。
位置控制器:
$$
v=k_{p1}(x_d-x)+k_{i1}\int{(x_d-x)dt}+k_{d1}\frac{d(x_d-x)}{dt}
$$
其中,$x_d$为目标位置,$x$为当前位置,$k_{p1},k_{i1},k_{d1}$为位置控制器的比例、积分、微分系数。
角度控制器:
$$
\omega=k_{p2}(\theta_d-\theta)+k_{i2}\int{(\theta_d-\theta)dt}+k_{d2}\frac{d(\theta_d-\theta)}{dt}
$$
其中,$\theta_d$为目标朝向,$\theta$为当前朝向,$k_{p2},k_{i2},k_{d2}$为角度控制器的比例、积分、微分系数。
3. 实现PID控制器
将位置和角度控制器实现在MATLAB中,对机器人进行控制,运行机器人轨迹追踪程序。