在機器人系統(tǒng)中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制技術(shù)的研究.pdf

1、機器人系統(tǒng)的軌跡跟蹤控制問題是控制領(lǐng)域中的一個重要的研究課題，實際的機器人系統(tǒng)在運行過程中總是會出現(xiàn)一些不可避免的外界干擾、非線性以及不確定性等因素，對機器人系統(tǒng)的控制精度、可靠性以及動態(tài)性能產(chǎn)生很大的影響。因此研究復(fù)雜環(huán)境下機器人控制系統(tǒng)的軌跡跟蹤控制問題具有極其重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有聯(lián)想記憶、非線性逼近以及自適應(yīng)能力，是一種能夠解決復(fù)雜不確定非線性機器人控制系統(tǒng)的跟蹤控制問題的有效方法，也是貫穿本文各個部分的關(guān)鍵

2、技術(shù)。鑒于此，本文在深入研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制理論的基礎(chǔ)上，對機器人系統(tǒng)中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制技術(shù)開展了系統(tǒng)的研究。本文的主要工作如下：
　　(1)研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性理論?；贛矩陣和Lyapunov穩(wěn)定性理論,研究了一類不連續(xù)時滯T-S模糊Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動力學(xué)行為,得到一個使不連續(xù)時滯T-S模糊Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在其不動點全局漸近穩(wěn)定的準(zhǔn)則。此外,研究了一類不連續(xù)Cohen-Grossberg神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒自適應(yīng)控制方

3、法,通過設(shè)計一個自適應(yīng)控制器,確保了不連續(xù)Cohen-Grossberg神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在其平衡點的穩(wěn)定性。通過仿真實驗來證明所設(shè)計魯棒自適應(yīng)控制器的可控性和可行性。
　　(2)研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能控制技術(shù)。針對一類時滯T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型提出了一種魯棒滑?？刂品椒āＭㄟ^采用線性矩陣不等式技術(shù),對一類模糊T-S時滯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滑?？刂品椒ㄟM行研究。本文設(shè)計的滑?？刂破骺梢詫崿F(xiàn)時滯T-S模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒漸近穩(wěn)定性,基于Lyapunov穩(wěn)定性

4、理論證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及跟蹤誤差漸近收斂于零。通過仿真實驗分析,驗證了所提出控制器的可靠性和魯棒性。
　　(3)針對一類帶電機驅(qū)動的機器人控制系統(tǒng)，提出了一種魯棒自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方法。根據(jù)Lyapunov穩(wěn)定性理論,專門設(shè)計了魯棒自適應(yīng)控制器,用以保證系統(tǒng)的魯棒性和穩(wěn)定性。通過采用反向推理法,首先給出一個期望的控制器,通過設(shè)計Lyapunov函數(shù)來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性能,然后將期望控制器中的不確定項通過徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來逼近,得

5、到能使控制系統(tǒng)穩(wěn)定的控制器。最后,通過仿真實驗驗證所得結(jié)果的魯棒性和自適應(yīng)性能。
　　(4)提出了基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的移動機器人自適應(yīng)控制方法。通過整合應(yīng)用模糊小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和魯棒自適應(yīng)控制方法,實現(xiàn)對移動機器人系統(tǒng)準(zhǔn)確的跟蹤控制?；贚yapunov穩(wěn)定性理論,設(shè)計了魯棒自適應(yīng)模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器,用以保證移動機器人系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性。在控制器的設(shè)計過程中,使用模糊小腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來補償移動機器人系統(tǒng)中的外部擾動和各種不確定性。通過Ma

6、tlab軟件對系統(tǒng)進行仿真實驗,驗證所設(shè)計控制器的有效性。
　　(5)研究了不確定復(fù)雜環(huán)境下移動機器人的模糊滑?？刂品椒?。通過聯(lián)合自適應(yīng)滑?？刂坪湍：咚够瘮?shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法,為移動機器人系統(tǒng)設(shè)計一個神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)魯棒自適應(yīng)滑?？刂破?。通過Lyapunov穩(wěn)定性理論驗證了機器人控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。針對系統(tǒng)的不確定性,使用模糊高斯基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進行逼近。通過數(shù)值仿真實驗來驗證所得結(jié)果,通過比較之前的魯棒自適應(yīng)控制結(jié)果表明,該控制方法是一種行