模糊、小波神经网络研究及其在柔性冗余度机器人控制中的应用

模糊、小波神经网络研究及其在柔性冗余度机器人控制中的应用

欧幸宝[1]2000年在《模糊、小波神经网络研究及其在柔性冗余度机器人控制中的应用》文中提出新一代机器人要求具有轻质、高速、高精度以及高度灵活性的特点。柔性冗余度机器人同时兼具柔性和冗余性的特性,因而在其控制系统的设计中需要满足比普通机器人控制系统更多的要求,即一方面需要按一定的性能要求控制系统的输出准确到位,另一方面在机器人末端关节准确定位后,还需要快速抑制柔性机械臂的残余振动。 针对上述问题,本文设计了分布式柔性冗余度机器人控制系统。针对机器人末端关节位置控制和柔性臂残余振动抑制两个任务,系统采用刚性柔性分解控制的思想,运用刚性臂的控制策略保证精确定位,然后再设计主动控制算法消除柔性振动。在对模糊神经网络(FNN)和小波神经网络(WNN)的原理、构造和学习算法进行分析研究的基础上,本文设计了模糊神经网络控制器(FNNC)对机器人末端关节进行位置控制、小波神经网络控制算法实现柔性末端杆的抑振控制。因为本课题研究的抑振主要集中在抑制柔性关节的残余振动,因此在具体实施上采用位置控制变量u_c与抑振控制变量u_r切换的控制策略,即当机械臂执行轨迹跟踪控制时,首先开启位置控制变量u_c,完成操作任务并尽快停止在预定的位置上,然后关闭u_c,同时开启抑振控制变量u_r进行柔性末端杆的残余振动抑制。 大量的仿真实验结果表明,本文所设计的分别用FNNC进行位置控制、用WNNC进行柔性臂残余振动抑制的柔性冗余度机器人控制系统是可行的,轨迹跟踪精度以及残余振动抑制的效果也是令人满意的。

周风余[2]2008年在《110kV输电线路自动巡检机器人系统的研究》文中认为为保证高压输电线路的安全稳定运行,对输电线路定期巡检是非常必要的。目前,基本上仍采用人工沿输电线逐塔巡视的作业方式,作业劳动强度大、费用高且危险性大。随着机器人技术的发展,开发一种能取代人工巡检方式的输电线路自动巡检机器人的时机已经成熟,本文主要针对110kV高压输电线路自动巡检机器人开展研究工作。本文首先介绍了巡检机器人的国内外研究状况,对一些典型的巡检机器人样机进行了较为详细地描述,并提出了巡检机器人需要解决的一些关键技术。针对110kV高压输电线路的实际情况和障碍物类型,设计出了一种全新的输电线路自动巡检机器人的机械结构。并提出了一种可进行实时控制的CCD迭代算法,对机器人的逆运动学进行了分析,仿真结果表明这种迭代算法具有较强的适用性和非常好地收敛性,特别适合于在线计算,便于巡检机器人的实时运动控制,同时也验证了机构设计的合理性和可行性。针对巡检机器人关节多、运行环境复杂和传感器信息多样的特点,采用“基于知识库的自主控制”和“基于视觉的遥控主从控制”的混合控制方法较好地解决了复杂环境下机器人难以控制的问题。在自主控制方式下,采用了分层递阶的控制结构,通过合理的任务分配及协调,实现了机器人自主爬行,自主越障。为解决输电线路巡检机器人的能源问题,设计出了用于高压架空输电线路的自具电源及智能电池充电一体化装置。它不仅能将高压架空输电导线周围的磁能转化为电能,直接为外接负载供电;而且还可以通过充电电路对备用电池充电,消除了频繁更换电池对巡检工作的影响,极大地提高了巡检效率。针对实验模拟线路复杂的背景,根据典型障碍物的形状差异,综合利用多种图像处理技术和一套抗干扰能力强,速度快,基于最大隶属函数原则的模糊模式障碍物识别算法,实现了对输电线路典型障碍物准确、可靠地识别。针对输电线断股信号的非平稳性质和小波基的时频特征,选用db4小波基对断股信号进行了6层小波分解。通过引入小波能量熵,较好地解决了单纯采用小波变换带来的诸如分解信息量大,故障特征值数目多、提取困难,难以实现在线检测与诊断的问题。利用较小规模的BP网络就实现了对铝绞导线断股的实时在线精确诊断。系统实验证明了这种基于小波熵的断股检测和诊断方法的可行性和有效性。

佚名[3]2010年在《自动化技术、计算机技术》文中认为TP112010051942输出耦合的复杂网络自适应牵制同步/樊春霞,蒋国平(南京邮电大学自动化学院)//应用科学学报.―2010,28(2).―203~208.针对输出耦合复杂网络的同步控制,提出一种自适应牵制控制方法以实现复杂网络同步。不同于现有同步控制方法,该方法利用节点输出变量构造同步控制器,只需控制网络中的部分节点就可根据同步误差自适应

佚名[4]2010年在《自动化技术、计算机技术》文中研究指明TP11 2010021966离散网络化群体系统一致性H∞控制/李向舜,方华京(华中科技大学控制科学与工程系)//应用科学学报.―2009,27(5).―525~531.针对网络化群体的一致性问题给出了状态反馈H∞控制器存在的条件。通过状态分解将系统状态进行适当的分解,在此基础上结合线性矩阵不等

佚名[5]2007年在《自动化技术、计算机技术》文中认为TP13 2007012024一类时滞线性切换系统的稳定性和镇定/陈松林,姚郁(哈尔滨工业大学控制与仿真中心)//黑龙江大学(自然科学学报).―2006,23(2).―206~210.针对一类具有状态延迟的连续线性切换系统,研究了其渐近稳定性及状态反馈和输出反馈镇定控制律的设计问题。首先利用公共李亚普诺夫函数法给出了系统渐近稳定的充分条件及该条件下切换律的构造方法,然后给出了状态反馈和输出反馈镇定的充分条件,同时给出了稳定化控制律的参数化表示和相应切换律的构造方法。最后举例说明了结果的有效性。图2表0参12

参考文献:

[1]. 模糊、小波神经网络研究及其在柔性冗余度机器人控制中的应用[D]. 欧幸宝. 北京工业大学. 2000

[2]. 110kV输电线路自动巡检机器人系统的研究[D]. 周风余. 天津大学. 2008

[3]. 自动化技术、计算机技术[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2010

[4]. 自动化技术、计算机技术[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2010

[5]. 自动化技术、计算机技术[J]. 佚名. 中国无线电电子学文摘. 2007

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