机械触觉机构及控制的研究与应用

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1、中图分类号：TH164论文编号：HBLH2015-290UDC：密级：公开硕士学位论文机械触觉机构及控制的研究与应用作者姓名：于会超学科名称：机械工程研究方向：数字化设计与制造学习单位：河北联合大学学习时间:2.5年提交日期:2014年12月5日申请学位类别：工程硕士导师姓名：路春光教授单位：河北联合大学机械工程学院刘永久高工单位：唐山生产力促进中心有限公司论文评阅人：杨国权教授单位：唐山学院网络教育中心霍平副教授单位：河北联合大学机械工程学院论文答辩日期：2015年3月1日答辩委员会主席：杨国权教授关键词：机械触觉机构；BP神经网络；PID控制；仿真唐山

2、河北联合大学2015年3月ResearchandApplicationoftheStructureandControlofMechanicalTactileDissertationSubmittedtoHebeiUnitedUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyYuHuichao(MechanicalEngineering)ProfessorLuChunguangSupervisor:LiuYongjiuMarch,2015独创性说明

3、本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北联合大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解河北联合大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影

4、印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要摘要随着机械行业飞速发展，单纯凭借机构所组成的机械正逐渐被一种以机电一体化集成系统所构成的新型机械所取代。因此，如何达到机械科学的更新对我们来说是一个非常严峻的挑战。机械系统在实际的生产过程中会有多种因素影响其工作效率，在此仅针对其运行过程中所受的生产阻力这一因素进行研究，进而提出机械触觉机构系统。在此机械触觉机构系统中把系统运行过程中所受阻力作为研究对象，使此系统可以根据其阻力值大小、

5、阻力变化率等因素进行自动调节，从而使其达到最适合的工作状态，提高其生产效率，并使其具有自我学习的能力。主要通过对BP神经网络与PID控制理论进行研究与分析，在此基础上，进一步把两者结合起来，即设计出一个基于BP神经网络的PID控制系统方法。将此控制方法作为机械触觉机构系统的控制部分，从而达到预期目标。在此控制方法中，通过给定数据进行训练进而得出所需的BP神经网络，从而使其可以根据输入的阻力值、变化率等因素的具体数值进而输出PID控制时所需的P、I、D三个控制参数的分类结果，再通过此输出种类来选择PID控制时所对应的P、I、D三个控制参数的具体数值，进而运用

6、PID控制直接输出到系统中。在最后设计一个单片机控制系统来实现此控制方法，从而可以更加直观的观测机械触觉机构系统的性能。在分别对其进行理论研究与单片机硬件实现操作后，可以得出此基于BP神经网络的PID控制方法完全可以实现所预期的目标，并且可以使机械触觉机构系统的结构更加简单，使其性能更加实用。图31幅；表8个；参56篇。关键词：机械触觉机构；BP神经网络；PID控制；仿真分类号：TH164-I-河北联合大学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentofthemachineryindustry,themechanicalwhi

7、chisonlycomposedbytheinstitutionshasalreadyreplacedbythenewtypeofthemechanicalwhichiscomposedbytheelectromechanicalintegrationsystem.Therefore,thisisaseriouschallengetousthathowtomaketherenewalofthemechanicalscience.Therearemanyfactorswillaffecttheworkefficiencywhenthemechanicalsy

8、stemsintheprocessofpracticalprodu