基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的弧焊機(jī)器人軌跡跟蹤研究.pdf

1、焊接機(jī)器人作為柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的自動(dòng)化工具，已廣泛應(yīng)用在自動(dòng)化焊接生產(chǎn)領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，控制對(duì)象、控制器以及控制任務(wù)的日趨復(fù)雜化，對(duì)焊接機(jī)器人高標(biāo)準(zhǔn)軌跡跟蹤控制要求也應(yīng)運(yùn)而生。焊接機(jī)器人是一個(gè)多輸入多輸出、高度耦合的復(fù)雜非線性系統(tǒng)，且實(shí)際作業(yè)中存在諸多不確定因素，如機(jī)器人裝配誤差、負(fù)載下桿件彈性變形、關(guān)節(jié)動(dòng)、靜態(tài)摩擦以及外界干擾等，因此難以得到完整、精確的機(jī)器人動(dòng)力學(xué)及控制模型。本文主要針對(duì)上述不確定因素下的

2、弧焊機(jī)器人軌跡跟蹤問(wèn)題進(jìn)行了研究。論文主要工作如下：
　　（1）根據(jù)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)，建立了弧焊機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，分析了弧焊機(jī)器人的正運(yùn)動(dòng)學(xué)，采用解析法求解逆運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，給出了各關(guān)節(jié)變量的解析公式。利用動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)建模法——拉格朗日方法，建立了弧焊機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型，并推導(dǎo)了動(dòng)力學(xué)方程各項(xiàng)表達(dá)式的計(jì)算。
　?。?）針對(duì)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)模型中存在的不確定項(xiàng)：動(dòng)、靜態(tài)摩擦，負(fù)載變化和建模誤差引起的擾動(dòng)，采用基于模型整體逼近的RB

3、F神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制方法對(duì)不確定項(xiàng)進(jìn)行補(bǔ)償，根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定方法證明了機(jī)器人控制系統(tǒng)的收斂性。基于Matlab/Simulink對(duì)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制機(jī)器人軌跡算法進(jìn)行數(shù)值仿真，驗(yàn)證了該方法具有較強(qiáng)的魯棒性和較快的收斂速度。
　?。?）針對(duì)弧焊機(jī)器人軌跡跟蹤中存在的不確定項(xiàng)，提出了一種基于模糊高斯基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的軌跡跟蹤控制方法。設(shè)計(jì)了模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用非線性規(guī)劃中的最速下降法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)。最后采用Matlab/Simuli