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基于模糊控制系統的機械臂自適應控制算法設計
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Design of Adaptive Control Algorithm for Manipulator Based on Fuzzy Compensation System
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    摘要:

    針對現有機械臂控制算法,在軌跡控制和精度補償方面存在的不足,設計了一種基于模糊補償系統的自適應控制算法。先在笛卡爾空間內分析了機械臂的空間動(dòng)力學(xué)運動(dòng)過(guò)程,并得出機械臂運動(dòng)中的最優(yōu)力矩值,構建模糊控制規則并設定模糊子集;對經(jīng)典模糊理論進(jìn)行優(yōu)化,引入可變論域思維在機械臂運動(dòng)過(guò)程中,系統會(huì )實(shí)時(shí)反饋末端執行器行動(dòng)軌跡,并實(shí)施動(dòng)態(tài)化補償;基于自適應算法對可變論域模糊控制器進(jìn)行二次優(yōu)化,修正模糊規則并校正模型的控制量參數,提升和改善整個(gè)機械臂系統的控制精度。實(shí)驗結果顯示,模糊補充自適應控制算法在多關(guān)節和多連桿機械臂的角度控制和位移控制精度方面有較大的優(yōu)勢,同時(shí)各關(guān)節和連桿的運動(dòng)相應時(shí)間僅為0.27s和0.20s。

    Abstract:

    An adaptive control algorithm based on fuzzy compensation system is designed to overcome the shortcomings of the existing control algorithms in trajectory control and precision compensation. Firstly, the space dynamic motion process of the manipulator is analyzed in Cartesian space, and the optimal torque value is obtained. The fuzzy control rules are constructed and fuzzy subsets are set. The classical fuzzy theory is optimized, and the variable theory domain thinking is introduced. During the movement of the manipulator, the system will feedback the action trajectory of the end actuator in real time and implement dynamic compensation. Based on the adaptive algorithm, the quadratic optimization of the variable theory domain fuzzy controller is carried out, the fuzzy rules are corrected and the control parameters of the model are corrected, and the control accuracy of the whole manipulator system is improved. The experimental results show that the fuzzy supplementary adaptive control algorithm has great advantages in the Angle control and displacement control accuracy of multi-joint and multi-link manipulator, and the corresponding motion time of each joint and link is only 0.27s and 0.20s.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

王萍,王堅.基于模糊控制系統的機械臂自適應控制算法設計計算機測量與控制[J].,2023,31(12):145-151.

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  • 收稿日期:2023-06-28
  • 最后修改日期:2023-09-08
  • 錄用日期:2023-07-27
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2023-12-27
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