两轮自平衡机器人模糊PD控制曲线分析：C语言实现与应用

本篇论文主要探讨的是"机器人位移和倾角控制曲线"在两轮自平衡机器人系统中的应用，特别是在C语言中实现的模糊PD控制方法。作者张万英在武俊峰导师的指导下，针对自平衡小车这一特定领域进行了深入研究。自平衡机器人是一种具有自动保持平衡能力的交通工具，其关键在于精确控制位移（position）和倾角（dip angle），这通常通过模糊控制器（fuzzy PD controller）来实现，该控制器结合了比例(P)和微分(D)控制策略，能够处理不确定性环境下的动态控制问题。 模糊PD控制方法的核心思想是将传统的PID控制（Proportional-Integral-Derivative）逻辑与模糊逻辑相结合，通过模糊规则集和隶属函数来处理输入参数的模糊性。论文可能涉及以下几个关键点： 1. **模糊逻辑基础**：阐述模糊逻辑在控制理论中的作用，如何用模糊语言变量表示实际操作中的不确定性和非线性，以及如何通过模糊推理机制生成控制信号。 2. **模糊PD控制器设计**：详细描述了如何设计模糊控制器的规则库，包括定义输入变量（如位移和倾角的误差、速度等）的模糊集，以及设置模糊规则的结构和参数。 3. **控制曲线的生成**：图4.16展示了控制过程中的位移和倾角随时间变化的曲线，这部分内容可能会分析控制策略的有效性和性能，比如响应速度、稳定性、抗扰动能力等。 4. **C语言实现**：论文可能介绍了如何利用C语言编写模糊PD控制算法的代码，包括数据预处理、模糊推理、控制输出计算等步骤，并讨论了如何优化算法以提高执行效率。 5. **硕士论文框架**：论文包含了工学硕士学位论文的基本结构，如引言、文献综述、方法论、实验结果和分析、结论等部分，强调了原创性和学术诚信。 6. **研究成果和应用**：论文探讨了模糊PD控制方法在两轮自平衡机器人中的具体应用效果，以及对提高机器人动态平衡性能的实际贡献。 最后，论文还包含了作者对自己研究成果的知识产权声明，确保了学术诚信，以及关于学位论文使用和保密性的规定。整个研究体现了作者对自平衡机器人控制技术的深入理解和实践经验，对于理解模糊控制在复杂环境中的机器人控制具有一定的参考价值。