RoboMasters大赛作为一个重要的机器人竞赛平台,对机器人技术的发展有着重要影响。而基于RoboMasters大赛的机器人其云台是该机器人的核心,云台控制效果直接影响到了机器人的性能。高精度、快速响应的云台控制算法对其尤为重要。本文针对基于RoboMasters大赛步兵机器人一类的地面机器人介绍了该机器人的发展历程,查找了国内外双轴机器人云台领域的研发现状。根据机器人云台的实际工作需求做出了系统设计。通过分析该种机器人云台的系统特性,设计了针对优化其机动特性与噪声特性的相关算法。讨论了经典PID控制算法与多种参数自整定的PID控制算法,进一步设计了符合其控制要求的快速、高精度云台控制算法,并通过算法仿真、阶跃响应实验与实际工作状况分析验证了该算法的有效性。本主要内容包括:首先介绍了RoboMasters大赛,继而引入此类机器人研发现状。云台控制技术的发展也影响到了机器人技术的发展,通过分析云台国内外研发现状,提出了基于RoboMasters大赛一类轮式机器人云台控制方面待解决的问题,继而提出了本文所要解决的问题,即如何实现RoboMasters大赛机器人云台的快速高精度控制。通过分析此类机器人云台控制原理,提出了本文所述云台控制算法的系统架构;通过对机器人实际工作情况分析,指出了影响机器人云台控制效果的机动特性与噪声特性并研究了处理方法:对于噪声特性,通过设计相应的滤波器算法以减少噪声产生的影响;而对于机动特性,通过分析选用特定的自适应控制算法以满足机器人云台控制需求。论文对云台控制算法进行设计。首先确定了算法的基础结构,即搭载算法的操作系统与算法所需输入输出接口;而后分析了算法难点及其解决方案;最后完成了算法中从基础PID控制器到双闭环PID控制器再到自适应PID控制器的控制器设计。针对该云台的控制系统设计了系统辨识方法与控制算法仿真。对比分析了串级PID控制器与自适应控制器,在仿真层面验证了算法得可行性。最后通过对算法进行阶跃触发对比分析,在实验层面验证了算法的可行性,得出算法能够实现预定指标的结论。