足球机器人模糊pid控制算法的应用的研究

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1、CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：50090812322Master'sDissertationofChongqingUniversityofTechnologyApplicationStudyonFuzzyPIDAlgorithmofSoccerRobotPostgraduate:WeiJianxinSupervisor:Prof.ZhangXiaochuanSpecialty:ComputerAppliedTechnologyResearchDir

2、ection:ArtificialIntelligenceTrainingUnit:CollegeofComputerScienceandEngineeringThesisDeadline:April10,2012OralDefenseDate:May31,2012万方数据重庆理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果、作品。对本文的研究做出重要贡献的集体和个人，均已在文中以明确方式标明。

3、本人承担本声明的法律后果。作者签名：日期：年月日学位论文使用授权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于（请在以下相应方框内打“√”）：1.保密□，在年解密后适用本授权书。2.不保密□。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要足球机器人作为研究人工智能应用技术和多个智

4、能体系统研究的重要实验平台，是突破人工智能技术研究的一个重要途径，具有极强的挑战性。同时它涵盖了机器人学、人工智能、智能控制技术、传感器技术、通信、计算机和图像处理等多个领域，足球机器人把一个国家最新的科学技术发展水平以比赛的形式展示在了公众的面前。在足球机器人比赛中，由于比赛场地的不同，导致足球机器人在高速运动的过程中受环境干扰的因素复杂多变。因此为了让机器人能尽快适应比赛环境，对其运动控制系统的设计提出了更高的要求。本文以FIRA足球机器人为研究对象，在了解足球机器人各个组成部分原理和其基本运动控制算法的基础之上，对其运动控制

5、算法的改进和优化进行了深入研究，由于硬件条件的限制，本文最后只进行了模拟仿真。文章主要分析了以下几个方面：第一、分析了足球机器人的原理，介绍了其运动学模型和动力学模型，以及足球机器人运动控制的常用算法及其存在的缺陷。第二、本文提出将传统PID控制和模糊控制相结合，组成模糊PID控制方法，既克服了传统PID控制算法的缺陷，又有效利用了模糊控制算法的优点，把其应用于足球机器人控制系统中，充分发挥了两者各自的优势，通过仿真实验验证了模糊PID控制器的控制效果明显优于传统PID控制。第三、利用改进的遗传算法，对足球机器人模糊PID控制系统

6、中的PID控制器的初始参数进行参数优化，经过仿真，得到的结果表明控制系统的性能指标在经过改进的遗传算法优化后有了很大提高。第四、模糊控制中的模糊推理规则和隶属函数的选取往往依据相关专家或技术人员的实际经验,具有较大的人为主观性,尤其在面对足球机器人比赛系统实时、动态、高速、非线性和比赛环境复杂等条件下,其控制性能达不到客观要求。本文采用改进的遗传算法优化模糊控制规则和隶属度函数，使其控制性能得到了很大改善，并在一定程度上克服了人为因素的干扰。关键词：足球机器人；PID控制；模糊控制；遗传算法；参数优化I万方数据AbstractAb

7、stractSoccerRobotisanextremelychallengeablehigh-techintensiveprojectinthefieldsofArtificialIntelligenceandrobot,meanwhileit’sanidealbreakthroughpointofartificialintelligencetechnology.itcoversseveralfields,suchasrobotics,artificialintelligence,intelligentcontroltechno

8、logy,sensortechnology,communicationtechnology,computertechnologyandimageprocessingetc.Itisanimportantexperimentplatformforst