基于PID的钢琴机器人演奏前馈补偿双环控制系统及方法

本发明涉及机器人控制与自动化演奏技术领域，公开了基于PID的钢琴机器人演奏前馈补偿双环控制系统及方法。系统包括：执行层、乐谱解析模块、音频记录模块、外环控制器、前馈补偿模块以及内环控制器。通过音频记录模块获取实际音符间隔，外环控制器将其与乐谱设定间隔比较，经PID计算得出总时间补偿量。前馈补偿模块根据乐谱所需的手掌移动距离，自动切换补偿模式。当手掌需要移动时，进入移动补偿模式，由内环控制器PID调节手掌的期望移动时间；当手掌无需移动时，进入按压补偿模式，调整手指的提前按压补偿量。本发明实现了自适应的、分段式的误差控制，有效优化钢琴演奏机器人的演奏时序。