I=0.005，D=0.6 |
P=5，I=0.002，D=2 |
圖2 不同控制參數下的仿真結果
機器人行駛控制系統(tǒng)的目的是使機器人在較短時間內平穩(wěn)地達到指定速度。從圖2的仿真結果中可以看出，在行駛控制器控制參數取值為P=3、I=0.005、D=0.6時，機器人的速度并非直接達到指定的速度，而是經過一個振蕩衰減過程，最后逐漸過渡到指定速度。此時行駛控制系統(tǒng)為典型的二階欠阻尼控制系統(tǒng)。
對于PID 控制器而言，增加微分控制參數D可以減小系統(tǒng)超調量，縮短系統(tǒng)調節(jié)時間；增加積分控制參數I可以增加系統(tǒng)超調量，延長系統(tǒng)調節(jié)時間；而增加比例控制參數P 值可以縮短系統(tǒng)調節(jié)時間。由于行駛控制器為一離散PID控制器，所以適當增加控制器參數的P、D取值，減小I取值可以改善系統(tǒng)的性能，這一點可以從系統(tǒng)在控制參數P=5、I=0.002、D=2下的仿真結果中看出。
3 仿真結果的虛擬演示
3.1 建立虛擬現(xiàn)實所需的VRML文件
VRML(Virtual Reality Modeling Language虛擬現(xiàn)實建模語言)是一種標準的虛擬現(xiàn)實建模語言，可用來創(chuàng)建三維實體，并可對對象編程以實現(xiàn)交互性。在MATLAB的虛擬現(xiàn)實工具箱中就主要采用這種語言來描述虛擬現(xiàn)實。值得注意的是，VRML語言下描述三維空間時，其坐標軸排列順序和常規(guī)使用的坐標系不完全一致，其規(guī)定如圖3所示：
