机床与液压

作者：田雅琴，师旭源，胡梦辉，王杰鹏

单位：太原科技大学机械工程学院；太原科技大学机械工程学院；太原科技大学机械工程学院；太原科技大学机械工程学院

关键词：无迹卡尔曼滤波;PID控制;转向控制系统;改进灰狼算法;MATLAB仿真

基金：国家自然科学基金项目（52474417）

为了避免局部最优解的出现，在灰狼算法中引入了Tent混沌映射初始化种群、非线性收敛因子调整策略、基于精英个体的高斯扰动机制，使灰狼算法的搜索范围得以扩大；搭建了Simulink动力学仿真模型并进行了算法性能模拟，通过观测噪声和过程噪声验证了算法的优越性。针对移动机器人转向控制中传统PID存在的超调量大、响应慢及易受干扰等问题，提出一种基于自适应无迹卡尔曼滤波（AUKF）的参数自整定PID控制方法，其优点是无需雅可比矩阵，通过采用无迹变换来处理非线性系统。对4种滤波模型输入噪声，验证了AUKF的抗干扰和滤波能力最佳，其中AUKF相对于UKF的误差绝对值最大缩小了58%，稳定性最大提高了62%。仿真与实验结果表明：该方法显著改善了系统的控制精度、鲁棒性、响应速度及超调量。

来源：2025年第12期

《机床与液压》期刊编辑部

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