管道機(jī)器人容錯(cuò)控制算法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，管道運(yùn)輸已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的重要組成部分。管道機(jī)器人的出現(xiàn)，開辟了一條管道檢測(cè)的新途徑:機(jī)器人代替人們進(jìn)行不方便和危險(xiǎn)的管道檢測(cè)，并對(duì)破壞部分進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修。由于管道自身的性質(zhì)，使機(jī)器人故障后，人們不能直接對(duì)其進(jìn)行操縱，這就對(duì)機(jī)器人系統(tǒng)提出更高的要求:使其能夠在遇到故障時(shí)，進(jìn)行快速的檢測(cè)與修復(fù)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　管道機(jī)器人準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型通常情況下很難建立，因?yàn)樗鼈兊南到y(tǒng)往往是非線性的，實(shí)現(xiàn)不同功能

2、所需要搭建的模型也不一樣。機(jī)器人在代替人們執(zhí)行一些危險(xiǎn)的檢測(cè)與故障修復(fù)工作時(shí)，會(huì)受到外界環(huán)境的干擾而改變系統(tǒng)參數(shù)，降低系統(tǒng)性能:機(jī)器人系統(tǒng)遭到破壞后，會(huì)使自身應(yīng)用性能降低;嚴(yán)重時(shí)可能徹底停止運(yùn)行:不但管內(nèi)任務(wù)沒(méi)有完成，自身也會(huì)被當(dāng)作阻礙管道流通的一種故障。
　　論文對(duì)機(jī)器人在工作中發(fā)生故障，實(shí)行自我修復(fù)的容錯(cuò)控制功能進(jìn)行研究。先對(duì)管道機(jī)器人的機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，建立出動(dòng)力學(xué)模型與運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，用傳感器和執(zhí)行器對(duì)發(fā)生故障的部件進(jìn)行診斷，

3、實(shí)現(xiàn)快速定位。當(dāng)機(jī)器人驅(qū)動(dòng)受到外界干擾不能穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，通過(guò)模糊控制器，對(duì)機(jī)器人的速度誤差與速度誤差變化率的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，實(shí)現(xiàn)在線參數(shù)整定，使其恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到對(duì)直流電機(jī)的容錯(cuò)控制功能。當(dāng)管道機(jī)器人受到外界干擾，不能按照原軌跡運(yùn)行時(shí)，通過(guò)迭代神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重組，不斷逼近原軌跡，最終實(shí)現(xiàn)在發(fā)生故障偏離后，能夠較快的重新回到先前運(yùn)行的軌道上，達(dá)到容錯(cuò)控制效果。
　　在實(shí)際應(yīng)用中，實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的容錯(cuò)控制，不但提高機(jī)器人的使用效率，而且