基于2R机器臂运动复合控制的实验研究

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在机器人研究领域内,柔性机器人系统的复杂性更多地表现在:被控对象模型的不确定性;系统信息的模糊性;复杂的信息模式;高度非线性;输入信息(传感器)的多样化;计算复杂性和庞大的数据处理以及严格性能指标等。在这种情况下,目前任何一种单一的现代控制方法或智能控制方法无论从控制的精度、快速性来看,还是从实用性和可操作性来看,都不能令人满意。 随着科学技术的发展,在机器人控制仿真方面的研究也取得较大的进展。这些仿真软件都是没有经过实验的检验,目前都停留在仿真检验的阶段。 目前,有很多人进行复合控制器研究,但很多由于各种原因,研究结果无法通过试验进行验证,目前还停留在通过仿真来进行验证的阶段。本文正是基于这一背景,利用工控机、PMAC、伺服电机等设备,以2R机器臂为实验本体,对仿真软件和结论进行实验验证。 模糊控制器由于其不需要建立数学模型、具有较强的鲁棒性、适用于解决非线性、时变及时滞系统等,目前广泛应用于工业控制当中。但是由于模糊控制的控制原理,使其产生难以克服的死区和盲区,在稳态精度上很难取得很好的控制效果。而PID控制有着很好消除稳态误差的作用,因此有人提出将模糊控制和PID控制相结合的方案。把模糊控制和PID控制各自的优势结合起来,可使系统的控制性能得到提高,以满足不同控制系统对控制精度、响应速度、系统稳定性与适应能力的要求。现在比较经典的是常规的模糊PID控制器和基于隶属度函数的Fuzzy-PID复合控制器。但是,对于后者的验证,目前还停留在仿真验证的阶段。本课题就是对这种控制器利用实验室设备进行实验验证。
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