AGV移动机器人PID运动控制

PID算法基本原理

PID算法是控制行业最经典、最简单、而又最能体现反馈控制思想的算法，PID算法利用反馈来检测偏差信号，并通过偏差信号来控制被控量。而控制器本身就是比例、积分、微分三个环节的加和。其功能框如图1所示：

 考虑在某个特定的时刻t，此时输入量为rin(t)，输出量为rout(t)，于是偏差就可计算为err(t)=rin(t)-rout(t)。于是PID的基本控制规律就可以表示为如下公式：

其中Kp为比例带，TI为积分时间，TD为微分时间。当得到系统的输出后，将输出经过比例、积分、微分3种运算方式，叠加到输入中，从而控制系统的行为。

比例就是用来对系统的偏差进行反应，所以只要存在偏差，比例就会起作用。积分主要是用来消除静差，静差是指系统稳定后输入输出之间依然存在的差值，而积分就是通过偏差的累计来抵消系统的静差。微分则是对偏差的变化趋势做出反应，根据偏差的变化趋势实现超前调节，提高反应速度。

AGV采用的是两级PID串联的形式：

其中第一层控制车轮速控制，AGV采用左右两轮差速控制，车速控制采用的是增量式PID控制，PID的输出为实际电机的PWM输出增量，输入为电机实际要到达的速