51、智能控制与测试系统的深度剖析与应用

智能控制与测试系统的深度剖析与应用

在工业自动化和机器人技术飞速发展的今天，智能控制和可靠性测试系统的重要性日益凸显。本文将深入探讨积分分离积分器、模糊PID控制在AGV跟踪系统中的应用，以及机器人电气连接器可靠性加速测试系统的设计与实验。

积分分离积分器与模糊PID控制在AGV中的应用

积分分离积分器在控制系统中有着重要的作用。其主要目的是消除稳态误差，但在偏差较大时，大偏差的积分容易导致输出饱和，使系统出现较大超调。积分分离积分器的核心思想是：当偏差的绝对值大于设定阈值时，积分器输出为0，以减少系统超调；当偏差的绝对值小于设定阈值时，对偏差进行积分并输出，以消除稳态误差。用公式表示为：
[
u_i(k) =
\begin{cases}
0 & |e(k)| > 2 \
u_i(k - 1) + e(k) & |e(k)| \leq 2 \text{ 且 } e(k) \neq 0
\end{cases}
]

为了验证模糊PID控制系统在无干扰条件下的时域性能指标，通过MATLAB/Simulink仿真软件建立了AGV跟踪控制系统的仿真模型。在仿真中，设定磁条路径从(y = 0)变为(y = 0.1)，AGV初始位姿值为((0, 0, 0))。对比正常PID和本文采用的模糊自适应PID的仿真曲线可知：
- 速度为(1m/s)时，模糊PID控制接近目标轨迹更稳定，超调更小，此时正常PID控制器性能尚可。
- 速度降至(0.7m/s)时，正常PID控制器受速度影响，模糊PID在上升时间和调节时间方面表现更优。
- 速度提高到(1.3m/s)时，正常PID超调变大