多軸運(yùn)動(dòng)下的輪廓跟蹤誤差控制與補(bǔ)償方法研究.pdf

1、作為機(jī)器人技術(shù)中的核心技術(shù)之一,智能控制技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)器人的研究中有著舉足輕重的作用,對(duì)它們進(jìn)行研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義.論文針對(duì)機(jī)器人多軸軌跡運(yùn)動(dòng)控制中存在的跟蹤誤差和輪廓誤差進(jìn)行了一定程度上的分析,并以兩軸系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),提出了相關(guān)的補(bǔ)償方法.與傳統(tǒng)的方法相比,它并沒有改變?cè)到y(tǒng)控制結(jié)構(gòu),只是在原系統(tǒng)獨(dú)立軸控制環(huán)的基礎(chǔ)上,再加上一前饋補(bǔ)償或耦合補(bǔ)償機(jī)制,這在一定程度上克服了多軸運(yùn)動(dòng)不可預(yù)見性的缺點(diǎn),并取得一定的效果.論文

2、主要研究如下:1.論文首先介紹了研究背景,并以通用機(jī)械手為對(duì)象,結(jié)合PUMA機(jī)器人控制器設(shè)計(jì)和改造經(jīng)驗(yàn),借鑒其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和關(guān)節(jié)電機(jī)數(shù)學(xué)模型和控制方式,給出了機(jī)器人單關(guān)節(jié)數(shù)學(xué)模型.2.論文第二章以簡(jiǎn)化的位置伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ),討論了運(yùn)動(dòng)軌跡系統(tǒng)的伺服增益設(shè)計(jì)與輪廓誤差的關(guān)系.在此基礎(chǔ)上,通過求解微分方程,詳細(xì)分析了伺服系統(tǒng)動(dòng)特性對(duì)兩軸運(yùn)動(dòng)的輪廓誤差的影響規(guī)律,得出一些有用的結(jié)論.3.運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)不同軸的動(dòng)態(tài)特性的差異是造成系統(tǒng)輪廓誤差較

3、大的主要原因.論文第三章旨在為系統(tǒng)每個(gè)軸設(shè)計(jì)一個(gè)高性能的前饋補(bǔ)償器,用以改善每個(gè)軸的動(dòng)態(tài)特性,使不同軸相互匹配.4.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)快速訓(xùn)練算法的研究一直是人們所關(guān)注的問題之一.經(jīng)過分析與研究,遺傳算法是一種全局并行隨機(jī)搜索優(yōu)化算法,具有很強(qiáng)的全局搜索能力;而BP算法的局部搜索能力較強(qiáng),論文將兩者融合起來(lái),形成一種混合遺傳算法作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法.5.論文第四章重點(diǎn)論述了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)以及學(xué)習(xí)方法.將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制相結(jié)合,

4、構(gòu)成模糊——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),是當(dāng)前人們關(guān)注的最新控制策略研究方向之一.6.對(duì)多軸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行交叉耦合控制是補(bǔ)償和減少輪廓跟蹤誤差的另一種方法,而且更具有其合理性.論文第五章提出了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輪廓誤差交叉耦合補(bǔ)償方法,并說(shuō)明其補(bǔ)償器的原理、算法及實(shí)現(xiàn).7.論文第六章針對(duì)多軸運(yùn)動(dòng)的輪廓誤差,提出了一種新的輪廓誤差控制方法,即從干擾的角度對(duì)輪廓誤差進(jìn)行直接和耦合的控制.論文重點(diǎn)提出的三種策略"基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輪廓誤差復(fù)合控制"、"基于模糊神經(jīng)網(wǎng)