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1、力反馈双向伺服系统控制研究沈显庆,等力反馈双向伺服系统控制研究沈显庆,曹庆臣(黑龙江科技大学电气与控制工程学院黑龙江哈尔滨,150022)摘要:针对主从力反馈双向伺服系统存在力反馈冲击大问题,采用力直接反馈-位置型控制策略,对力反馈双向伺服进行建模,分析位置干扰,设计参数自整定FUZZY-PID控制器。通过MATLAB/Simulink软件平台仿真,仿真结果表明:采用PID控制时,调整时间约为0．2s,超调并且振荡较为剧烈。用参数自整定PID控制时,其超调为零,稳误差几乎为零,调整时间约为0．1s,同时解决了力反馈双向伺服力反馈冲击过大问题。其FUZZY-PID控制器参数整定
2、过程简单、快速,力反馈双向伺服系统的动态、稳态性能良好。关键词:力反馈双向伺服;力直接反馈—位置型控制策略;FUZZY-PID中图分类号:TP242文献标识码:ADOI编码:10．14016/j.cnki．1001-9227．2017．05．134Abstract:Forthemaster-slaveforcefeedbacktwo-wayservosystemthereisalargeforcefeedbackimpactproblem.theforcedirectfeedback-positioncontrolstrategyisadopted.theforcefeedb
3、ackbi-directionalservoismodeled.Analysisofpositioninterference.Designparameterself-tuningFUZZY-PIDcontroller.throughMATLAB/Simulinksoftwareplatformsimulation.theSimulationresultsshow:Analysisofpositioninterference,WhenusingPIDcontrol,Adjustmenttimeisabout0．2s,Overshootandoscillationismorein
4、tense,Parameterself-tuningPIDcontrol,Theovershootiszero,stableerrorisalmostzeroAdjustmenttimeisabout0．1s,Whichsolvestheproblemthattheforcefeedbacktwo-wayservoforcefeedbackimpactistoobig.atthesametime,TheFUZZY-PIDcontrollerparametersettingprocessissimpleandfast,thedynamicandsteadystateperfor
5、manceoftheforcefeedbackbi-directionalservosystemisgoodKeywords:forcefeedbackbi-directionalservo;force-directfeedback-positioncontrolstrategy;FUZZY-PID控制系统的影响,最后利用控制理论,设计参数自整定模0引言[12-15]糊PID控制器,在MATALAB/Simulink平台上进行仿主-从手力反馈双向伺服的概念是指将远地机器人真,分别进行PID和FUZZY-PID单位阶跃响应仿真对比和远地环境的相互作用信息实时地反馈给本地操作者,
6、生分析动态和稳态响应。成关于远地环境映射的虚拟现实,使操作者产生身临其境1力反馈双向伺服子系统的控制原理及的感受,从而有效地控制机器人完成复杂的作业任务。力反馈双向伺服系统操作机器人的实现,将极大地改善机器方法人的作业能力,人们可以将自己的智慧同机器人的适应能系统包括主手手柄模块、从手手爪模块和主从手控制力相结合而完成有害环境或远距离环境中的作业任模块。操作者操作主手手柄产生角位置变化信号,主从控[1-7]务,如空间探索、海洋开发、核能利用、远程医疗、远制模块根据主从手夹持位置控制算法来控制从手电机驱程实验、军事战场、反恐安保等领域动手爪夹持物体;从手手爪带有力传感器,在从手
7、夹取物近年来,国内学者对力反馈双向伺服展开了相关研体的过程中,将力反馈给主从控制模块,并通过控制模块究,文献[8-10]研究了遥操作机器人系统的位置误差—中的力反馈控制算法控制主手电机拖拽钢丝绳产生作用力差双向控制策略,以及遥操作位置反馈型H∞双向伺服于主手手柄的反馈力,使操作者感受到力感。其框图1为控制,指出从机械手运动时,主手感受到大的力冲击,使人力直接反馈-位置型双向伺服控制策略。无法接受。文献[11]研究了力-位置综合型双向伺服控制方法,此方法存在时延性和位置干扰影响。因此,为解决力反馈冲击大问
