可重构机械臂模糊神经补偿控制

吉林大学学报(工学版)

可重构机械臂模糊神经补偿控制

李英,朱明超，李元春

吉林大学通信工程学院，长春 130022

收稿日期:2006-02-14 修回日期:2006-09-07 出版日期:2007-01-01 发布日期:2007-01-01
通讯作者: 李元春

Neurofuzzy compensation control for reconfigurable manipulator

Li Ying,Zhu Ming-chao,Li Yuan-chun

College of Communication Engineering,Jilin University,Changchun 130022,China

Received:2006-02-14 Revised:2006-09-07 Online:2007-01-01 Published:2007-01-01
Contact: Li Yuan-chun

摘要/Abstract

摘要： 由于可重构机械臂的动力学系统中存在大量的不确定性，导致PID等传统的控制器无法实现
精确的位置控制。作者在基于精确模型PD控制的基础上，提出了模糊神经控制算法辨识补偿结
构、非结构不确定性。通过模糊神经控制器融合了模糊逻辑和神经网络的各自优势，实现了
可重构机械臂轨迹跟踪的有效的补偿控制。基于牛顿欧拉的几何方法，推导了n连杆
可重构机械臂的动力学方程，该方法相对于其他形式的动力学方程，计算量小、通用性强。
最后以RRP (Revolute-Revolute-Prismatic) 三连杆机械臂为例研究设计了可重构机械臂
的控制器，并且通过仿真验证了算法对轨迹跟踪的有效性。

关键词: 自动控制技术, 模糊神经补偿器, 牛顿欧拉算法, 几何形式, 可重构机械臂

Abstract: There are many uncertainties in real dynamic system of reconfigurable manipulator that make PID type or traditional control methods unable to realize accurate position control.Thus a neurofuzzy control scheme based on PD control of accurate model was developed to identify and compensate structured and unstructured uncertainties for reconfigurable manipulator.This neurofuzzy compensator infusing fuzzy and neural networks proved to be an effective compensation control strategy for the manipulator trajectory tracking.The dynamics was derived through geometric form NewtonEuler algorithm,and it is characterized by less computation complexity and universal on nlink dynamics equations than other modeling methods for reconfigurable manipulator system. A controller for a Revolute-Revolute-Prismatic(RRP) reconfigurable manipulator was designed and its effectiveness on tracking performance is validated by simulations.

Key words: automatic control technology, neurofuzzy compensator, NewtonEuler algorithm, geometric form, reconfigurable manipulator

中图分类号:

TP273

李英,朱明超，李元春 . 可重构机械臂模糊神经补偿控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2007, 37(01): 206-211.

Li Ying,Zhu Ming-chao,Li Yuan-chun . Neurofuzzy compensation control for reconfigurable manipulator[J]. 吉林大学学报(工学版), 2007, 37(01): 206-211.

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