电机与控制学报
電機與控製學報
전궤여공제학보
ECTRIC MACHINES AND CONTROL
2013年
8期
70-77
,共8页
吴文祥%朱世强%王宣银%刘华山
吳文祥%硃世彊%王宣銀%劉華山
오문상%주세강%왕선은%류화산
机器人%低速%模糊建模%负载力矩%摩擦补偿
機器人%低速%模糊建模%負載力矩%摩抆補償
궤기인%저속%모호건모%부재력구%마찰보상
serial robots%low speed%fuzzy modeling%load torque%friction compensation
针对摩擦引起机器人低速时运动性能恶化、作业精确度变差的问题,提出考虑负载力矩影响的摩擦模糊建模方法及模糊自适应鲁棒控制策略.通过摩擦测量实验,提取关节摩擦随负载力矩变化的特征,并提出一种扩展摩擦模型以描述关节摩擦特性.为克服固定补偿难以处理摩擦不确定性的弱点,引入模糊逻辑系统逼近摩擦现象,并实现模型的线性化以设计自适应学习机制.在此基础上,设计模糊自适应鲁棒控制算法,该算法采用前馈的方式补偿关节摩擦的影响,自适应项实现参数的在线调整,并根据系统中不确定性的界,设计鲁棒控制项以保证系统的鲁棒性.对比实验结果表明,所提出的摩擦模型与控制算法使关节最大跟踪误差可控制在0.005°以内,与未考虑负载力矩影响的控制器相比,平均跟踪误差和最大跟踪误差分别降低了25％、14.55％.
針對摩抆引起機器人低速時運動性能噁化、作業精確度變差的問題,提齣攷慮負載力矩影響的摩抆模糊建模方法及模糊自適應魯棒控製策略.通過摩抆測量實驗,提取關節摩抆隨負載力矩變化的特徵,併提齣一種擴展摩抆模型以描述關節摩抆特性.為剋服固定補償難以處理摩抆不確定性的弱點,引入模糊邏輯繫統逼近摩抆現象,併實現模型的線性化以設計自適應學習機製.在此基礎上,設計模糊自適應魯棒控製算法,該算法採用前饋的方式補償關節摩抆的影響,自適應項實現參數的在線調整,併根據繫統中不確定性的界,設計魯棒控製項以保證繫統的魯棒性.對比實驗結果錶明,所提齣的摩抆模型與控製算法使關節最大跟蹤誤差可控製在0.005°以內,與未攷慮負載力矩影響的控製器相比,平均跟蹤誤差和最大跟蹤誤差分彆降低瞭25％、14.55％.
침대마찰인기궤기인저속시운동성능악화、작업정학도변차적문제,제출고필부재력구영향적마찰모호건모방법급모호자괄응로봉공제책략.통과마찰측량실험,제취관절마찰수부재력구변화적특정,병제출일충확전마찰모형이묘술관절마찰특성.위극복고정보상난이처리마찰불학정성적약점,인입모호라집계통핍근마찰현상,병실현모형적선성화이설계자괄응학습궤제.재차기출상,설계모호자괄응로봉공제산법,해산법채용전궤적방식보상관절마찰적영향,자괄응항실현삼수적재선조정,병근거계통중불학정성적계,설계로봉공제항이보증계통적로봉성.대비실험결과표명,소제출적마찰모형여공제산법사관절최대근종오차가공제재0.005°이내,여미고필부재력구영향적공제기상비,평균근종오차화최대근종오차분별강저료25％、14.55％.
