前馈改进PID算法提升智能车控制性能

本文主要探讨了前馈-改进PID算法在智能车控制中的应用，针对智能车系统的非线性和时变特性，传统PID算法可能无法提供理想的控制效果，因为它容易导致超调和振荡。文章首先介绍了智能车控制系统的基本构成，强调了飞思卡尔S12芯片在实现计算机控制中的关键作用。 为了优化控制性能，作者提出了两种改进的PID算法。第一种是不完全微分PID，它通过在一阶微分环节中加入一阶惯性环节，解决了原有微分环节对误差干扰突变过于敏感的问题。不完全微分使得微分输出在初始采样周期内减少，随后按比例衰减，这有助于减轻偏差干扰对速度控制的影响，提升了控制效果。不完全微分PID的结构和程序流程图在文中得到了详细阐述。 第二种改进是微分先行PID，该算法特别针对智能车在赛道上频繁转弯时的速度和方向设定值变化设计。微分先行PID仅对实际测量的速度和舵机偏转进行微分处理，而不是设定值，以此来平滑处理设定值变化造成的系统振荡。这种方法确保了在设定值变化时，输出保持稳定，从而提高了系统的响应性和鲁棒性。 本文通过结合前馈控制、模糊算法以及对PID算法的创新性改进，如不完全微分和微分先行，显著提高了智能车的动态性能、实时性和适应性，使其在复杂环境中能够展现出更佳的控制性能。这种技术对于智能车的实际应用具有重要意义，为车辆的精确控制提供了新的解决方案。