基于遺傳算法的機(jī)器人神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng).pdf

1、本文以機(jī)器人(固高工業(yè)機(jī)械臂GRB-400 SCARA，以下簡(jiǎn)稱為機(jī)械臂)為研究對(duì)象，針對(duì)其強(qiáng)耦合、非線性、多變量等特點(diǎn)，主要探討了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上用基本遺傳算法和一種稱作messy的改進(jìn)遺傳算法對(duì)其所用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化，從而更好地實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)控制問(wèn)題。 論文在回顧了機(jī)器人技術(shù)及工業(yè)機(jī)器人的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)后，首先介紹了建立機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的常用方法：重點(diǎn)介紹了用齊次矩陣?yán)碚摰姆椒ń?/p>

2、立機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，并用該方法建立了機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了機(jī)械臂的逆運(yùn)動(dòng)學(xué)求解。接著本文研究了在機(jī)器人控制中所使用的一些傳統(tǒng)的控制方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并介紹了幾種典型的用于機(jī)器人控制的智能控制方法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、模糊控制；同時(shí)也介紹了一些傳統(tǒng)控制方法和智能控制方法相結(jié)合的混合控制方法。然后介紹了有關(guān)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論及其特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法。該控制方法采用了一種不同的BP網(wǎng)絡(luò)，該BP網(wǎng)絡(luò)的神經(jīng)元模型采用了一

3、種帶參數(shù)的S函數(shù)，研究表明，該函數(shù)用于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)能增大網(wǎng)絡(luò)的容量，用于改進(jìn)的BP網(wǎng)絡(luò)中能達(dá)到大大簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡(luò)收斂速度的效果。本文用這種控制方法進(jìn)行了機(jī)器人的軌跡跟蹤控制，實(shí)例仿真表明，單用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法控制時(shí)跟蹤效果不太好。事實(shí)上，用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)求解實(shí)際問(wèn)題時(shí)，求解效果不太理想的原因多數(shù)是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，但是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)目前尚沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)則，只是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此本文在此基礎(chǔ)上提出了兩種改進(jìn)方法來(lái)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，一是