基于模糊自整定PD控制器的机器人计算力矩控制

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1、机械设计与制造第6期178MachineryDesign&Manufacture2009年6月文章编号：1001—3997(2009)06—0178—03基于模糊自整定PD控制器的机器人计算力矩控制术谢宗武孙奎黄剑斌(哈尔滨工业大学机器人研究所，哈尔滨150080)Computed-torquecontrolofrobotmanipulatorbasedonfuzzyself-tuningPDcontrollerXIEZong-wu，SUNKui，HUANGJian—Bin(RoboticsInstituteofHarbinInstituteofTechnolo

2、gy，Harbin150080，China)女女女女女女i【摘要】设计了应用于计算力矩控制方案中的模糊PD控制器(FLC)，进一步提出了模糊自整定liPD控制器(SFLC)。用带有末端执行器的平面3自由度机器人为例进行了动力学仿真，并将采用固定PDl控制器、模糊PD控制器和模糊自整定PD控制器的计算力矩控制方案进行了比较。仿真结果表明，采用模糊自整定PD控制器(SFLC)后能有效的克服模型不确定所造成的影响，得到比较小的轨迹跟踪误差，l为机器人的实际控制提供了理论基础。关键词：机器人机械手；计算力矩控制；模糊控制器2【Abstract】AfuzzyPDcontr

3、ollerthatusedincomputed-torquecontrolschemeisdesigned，afuzzy}葡ie￡ingPDc。rrJrisprop。edfurthermore·Dynamcssm。n℃c。ncd6ed。凡。3DoFlplanarrobotmanipulatorthatwithanendeffector，feresultsarecomparedwiththecomputed—torquecon一!trolschemethatemploiesconstantPDcontroller,fuzzyPDcontrollerandfuzzy

4、self-tuningPDcontrollervrespectiveZy．TheresultsshowthattheschemewithfuzzyseIf-tuningPDcontrollercartdealwithM一encesresultingfromthemodeluricertaintyanddecreasethetrackingeTrOTefectively，thusprovidefe￡e一；oryfoundationforepracticalcontroloftherobotmanipulator．；Keywords：Robotmanipulator

5、；Computed-torquecontrol；Fuzzylogiccontroller币带带币带币恭希恭蒂芥芥蒂芥带芥带带币带带币带都}前}带芥恭蒂芥萧萧芥带带芥带带带带币带芥带币降碎}带齐蒂带{芥带中图分类号：TH112文献标识码：A高了跟随精度。计算力矩法是典型的考虑机器人动力学模型的动1引言态控制方案，是机器人轨迹跟踪控制中最重要的方法，在机器人目前，大多数商用机械手都采用PD、PID控制等线性单轴控控制问题研究中起着重要的作用_l1。制器。这类控制器尽管在低速下能达到满意的精度，但对于高速本文将采用计算力矩控制策略，利用末端轨迹误差及其变化运动的机械手

6、，由于离心力、科氏力和重力项的影响，往往无法获量确定模糊PD控制器，在此基础上引入自调整因子构成了模糊得满意的控制品质。为此，国内外学者提出了多种非线性控制系统，在这些控制方法中，计算力矩控制是最简单、最有效的。它通自整定PD控制器以补偿由于模型不精确等不确定性因素所造过非线性前馈控制，根据给定轨迹实时调节输出力矩，极大地提成的影响。女来稿日期：2008—08—19★基金项目：863计划资助项目(2006AA04z228)下面是一组不同加工材料在同一加工条件下的不同切割效3结束语果，以此来更好地加以分析比较，并提出相应的措施：线切割加工中引起加工质量和切割速度降

7、低的因素很多，由加工机床：DK7725A型线切割机1台于加工材料性能的不同，而引起不同的加工效果。只要针对加工丝直径：‘P0·16材料的性能实施相应的措施，则可以获得较好的加工效果。本文加工材料：均为q~12mm的紫铜、铝、石墨、不锈钢和淬火45用具体的实验数据对不同加工材料的切割性能作了详细地比较钢棒料分析，相信对线切割加工理论的研究以及实践加工均有一定的借加工件：厚5mm的圆形薄片鉴作用。工作液：线切割加工专用乳化液～、．．．。熔点、汽化点、热导率等加工条件不一样工工爹考资1NN~．Ⅱ工技术[】Ⅵ]京：化学工业出版社，2004(8)速度不同；铝材、淬火钢则加

8、工速度高，稳定性好；不锈