腿轮式机器人的模糊PID自适应控制

针对腿轮式机器人的动力学模型比较复杂，难以精确的建立数学模型，提出了一种基于模糊规则的新型自调整PID控制器用于机器人腿部末端的位置跟踪控制。该控制器利用人的经验和知识实时调整PID参数，从而改善控制系统的性能，提高控制器的适应能力。仿真实验表明该方法具有良好的轨迹跟踪精度和抗干扰能力。     

基于BP网络的非圆截面切削力补偿情况的研究

非圆截面车削加工过程中,切削力的补偿情况辨识是非常重要的。通过对非圆截面零件加工过程中切削力的测量及记录,采用BP网络模型,通过对切削力的分析和计算机系统对切削力数据进行的相关处理进而确定该过程中动态切削力的补偿情况,为切削力补偿情况辨识提供方法与依据。     

数控永磁同步电动机自适应模糊滑模PI控制策略研究

永磁同步电动机是一个多变量、非线性、强耦合对象.在综合比较自适应控制、模糊控制、滑模变结构控制的优点的基础上,提出了一种自适应模糊滑模PI控制策略.滑模变结构控制具有强大的对系统参数变化和外部扰动良好的鲁棒性的能力,自适应模糊PI控制逼近非连续控制,削弱抖振,同时保证系统渐进稳定.仿真结果验证了所提出的控制策略的有效性.     

一类模型参考模糊自适应控制器的研究

动态电液伺服材料试验机中,当试样刚度发生明显变化时,采用传统的PID控制策略难以达到高精度的要求,本文提出一种模糊参考模型自适应控制（MRFAC）策略,采用模糊自适应律调节模糊PID控制器的控制参数Kp、Ki、Kd,使控制器获得自适应能力,并达到较高的响应速度。针对100kN动态试验机的仿真与试验表明,本文提出的MRFAC策略,能够适应试样刚度变化对系统的影响,满足系统高频响应的要求,提高控制精度。     

基于死区时间补偿的永磁同步电机改进型模糊自适应PI控制策略

由于模糊自适应PI控制不需要精确的被控对象数学模型,且对于线性系统和非线性系统都具有良好的适用能力,而逐渐应用到电机控制系统中来。但传统模糊自适应PI控制在应用过程中,存在控制性能较差的问题。在模糊自适应PI控制理论基础上,提出一种基于死区时间补偿的永磁同步电机改进型模糊自适应PI控制策略,采用该策略能够实现无论在加速阶段还是减速阶段,均能准确、稳定地调节永磁同步电机转速。     

高精度数控机床进给伺服系统的模糊自适应PID控制

数控机床进给伺服系统是一个复杂的机电耦合系统。由于具有较强的时变参数特性、负载扰动和电机的非线性,很难给出控制系统的精确模型。基于数控机床进给伺服系统的数学模型,提出一种模糊自适应PID控制器的设计方法。将该控制器应用于数控机床进给伺服系统控制,可获得良好的控制性能。仿真结果表明：该方法不仅具有无静态失真,而且响应速度快、超调小。这种模糊自适应PID控制器具有较高的稳定性和精度。     

微创介入手术导管机器人系统自适应模糊PID控制

针对人工介入手术中存在的插管精度低、射线环境伤害医生等问题,采用主从式导管机器人系统进行微创手术能够很好地解决人工介入手术中的弊端。通常主从导管机器人系统采用PID控制,但PID控制可能会产生较大的超调,导致系统跟踪性能下降,降低手术的安全性。因此,采用自适应模糊PID控制器在线调整PID控制的参数,提高主从控制系统的跟踪性能。首先建立了从手轴向运动和旋转运动的动态模型,然后设计了基于自适应模糊PID控制器的主从导管机器人系统,通过参数在线调整提高了从手对主手信号的跟踪性能。仿真结果表明,所提出的自适应模糊PID的控制方案是有效可行的,表明系统具有较强的跟踪性能和鲁棒性能,明显地减小了系统的跟踪误差。     

自适应模糊反演控制在机床永磁同步电机位置控制中的应用

针对机床永磁同步电机外部负载干扰和参数变化敏感,提出了自适应模糊反演控制用于永磁同步电机位置控制。模糊系统估计控制率中的未知非线性,模糊控制器采用自适应和反演构造。与传统反演控制进行了仿真对比,仿真结果表明:提出的控制结构比较简单,在参数不确定和负载力矩干扰的情况下,位置误差集中在一个较小的范围。     

机器人曲面抛光末端VCM力迭代学习控制研究

针对曲面元件机器人抛光过程中的柔顺控制和响应速度问题,研究一套机器人抛光柔顺控制系统。采用切片算法完成抛光轨迹规划以控制机器人顺应曲面元件表面低频段轮廓与曲率变化,设计一种力控末端执行器达到主动力输出和高速响应要求,提出基于迭代学习控制的电流迭代优化控制策略使执行器中音圈电机输出力以高精度跟随目标力,减小元件表面中高频段波纹度与表面粗糙度。搭建以机器人、力控执行器、六维力传感器、运动控制卡为核心部件的实验平台。仿真与实验结果证明所设计柔顺控制系统力控性能良好,力平均响应时间为55.4 ms,力跟踪误差小于3 N,能够满足曲面元件抛光加工需求。     

模糊自适应控制方法在电器试验参数测控中的应用

在低压电器试验中，由于外界的干扰，试验参数如试验电压、电流经常偏离预设值，从而对试验结果产生很大的影响。本文介绍一种在传统的模糊控制基础上，通过在线调整输出比例因子消除系统的稳态误差的模糊自适应控制方法。经实践证明，取得很好的控制效果。     

基于模糊补偿的机器人力/位置控制策略的研究

随着制造业的发展,机器人打磨、装配等与环境接触的加工任务占的比重越来越大,机器人与环境接触的力控制成为了一个新的需求。传统的阻抗控制策略需要精确地知道环境的刚度,在具体的应用中受到很大的限制。基于六维力传感器提出了一种自适应阻抗控制方法,这种自适应阻抗控制方法不需要知道环境的刚度,并且根据机器人与环境接触力的误差变化采用模糊控制来自动调整阻抗控制模型的参数,使机器人与环境保持期望的接触力。最后通过机器人与环境的接触实验,验证了该算法具有良好的力控制效果。     

一种提高液压缸速度响应的模糊PI控制方法

对进口节流调速速度负载特性进行了分析,提出了一种基于模糊PI控制策略的方法,以提高液压缸速度响应。建立了进油节流调速的液压缸动力学模型;通过光栅尺对液压缸位移进行测量,并计算出相应的速度,与给定速度进行比较,确定控制策略。仿真和实验结果表明:采用模糊PI控制与线性改变节流口开度相比,模糊PI控制能提高液压缸的速度响应。     

矿井乳化液自动配比的模糊自适应PID浓度控制系统

为了保证矿井乳化液配比系统中乳化液浓度保持稳态,在分析乳化液自动配比控制原理基础上,设计了一套矿井乳化液自动配比系统浓度控制的模糊自适应PID控制策略,并开展了现场实测研究。通过从乳化液流量瞬时变小和变大两个方面进行测定,验证了模糊自适应PID的控制设计的准确性。结果表明:模糊自适应PID具有较快的响应浓度,较小的超调量、更快达到稳态、更强的抗干扰能力等优点,可以实现对矿井乳化液自动配比系统浓度的最佳控制。     

具有不确定性的主从机械手自适应模糊控制

针对具有不确定性且存在执行器未知约束的遥操作机器人系统,研究自适应模糊轨迹跟踪控制方案。该方案无需精确建立机器人遥操作系统的动力学模型,也不需要测量机械臂末端的运动参数与末端受到的外力。通过自适应模糊系统逼近未知的机器人动力学模型,利用运动学参数线性化特性构建预估机器人雅可比矩阵,辅以参数更新律实现跟踪目标的近似表示。此外,通过采用Nussbaum函数处理执行器受到的输入约束实现输入约束补偿。针对遥操作机器人系统主从端受到的相互作用力,借助自适应模糊系统,在控制律中添加模糊项实现对相互作用力的逼近,从而实现更为稳定、精确的轨迹跟踪。通过李亚普诺夫稳定性理论证明了闭环动力学系统是有界的,且位置误差收敛于零,仿真试验进一步证明了理论方案的有效性。     

快速运动过程中双足机器人重心稳定的自适应模糊控制

利用ZMP控制和陀螺仪测量重心偏差和偏差变化速度，并采用自适应模糊控制器来调整左、右脚的踝关节来达到重心控制。     

超精密数控机床的规则可调自适应模糊控制系统的研究

介绍了一种能够根据位置误差和误差变化率自动调整模糊规则和比例因子的规则可调自适应模糊控制器。仿真实验表明了该模糊控制系统不但能很好地适应伺服系统的非线性特点，而且具有很高的动态跟踪精度、静态定化精度和鲁棒性．其性能优于PID控制器和常规的模糊控制器，能更好地满足超精密机床数控系统极高的轮廓跟踪精度、定化精度和抗干扰性能的要求。     

机器人末端复杂环境下力自适应控制

针对机器人末端与复杂环境交互工作模式下的力控制问题,提出了一种基于时间延迟的力自适应阻抗控制。建立自适应阻抗控制的数学模型,分析变刚度与变位置模式下的阻抗特性,证明了自适应阻抗控制的收敛性。设计了单臂机器人的复杂环境自适应力控制框图,以及双臂机器人控制模式下对应于不同刚度物体的夹取内力控制框图。通过Simulink与ADAMS联合仿真,结果表明单臂机器人在变位置和变刚度情况下,自适应阻抗模型对恒定力、斜坡力和正弦力均有很好的跟踪效果。双臂控制模式下,对不同刚度的物体可以很好地控制其协作内力。     

非圆切削中双通道控制技术的研究

针对非圆活塞的特殊复杂型线,提出一种基于双通道控制技术的非圆活塞异型截面复合加工的方法。构建双通道系统控制模型,基于Turo PMAC开放伺服算法特性,设计模糊自整定PID算法,提高系统的动态响应特性。建立两通道间信号通讯,运用脉冲同步控制原理,实现双通道系统中主次系统协调控制。最后基于双通道高频往复直线进给实验平台,设计完成两通道间的同步跟随实验。结果表明:跟随实验验证了基于双通道控制技术的非圆活塞异型截面复合加工方法的可行性;在主轴转速范围为0~1 000 r/min内,跟随误差随主轴转速升高而增加。     

液压伺服系统的变论域自适应模糊控制

针对液压伺服系统的参数不确定性和高度非线性等问题,提出一种变论域自适应模糊控制方法。设计一种自适应律,利用不同时刻反馈回来的误差信息在线调整控制系统参数,实现实时自适应调整,避免了传统模糊控制过度依赖模糊控制规则的问题;基于自适应模糊控制系统,将系统误差及误差变化率作为输入,伸缩因子参数作为输出,提出伸缩因子自调整函数,达到对液压伺服系统高精确高响应的控制。MATLAB/Simulink仿真结果表明：变论域自适应模糊控制方法有效提高了轨迹的跟踪速度和跟踪精度。