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切削加工机器人交流伺服系统控制器的研究

刘鸿雁  
【摘要】: 随着机器人技术的发展,机器人应用领域的不断扩大,对机器人的性能提出了更高的要求,因此,如何有效地将其他领域(如模糊控制、神经网络等)的研究成果应用到机器人控制系统的实时操作中,是一项富有挑战性的工作。而机器人控制器的研究无疑对提高机器人性能和自主能力、推动机器人技术的发展具有重大的意义。 本论文首先根据传统的控制理论和设计方法,对切削加工机器人的交流伺服系统从内环到外环依次对系统的电流环、速度环和位置环进行了设计和分析。其次对位置环的控制进行了改进,将位置前馈改进为速度前馈和加速度前馈,并在前向通路中增加了一个数字阶式滤波器组成复合运动控制器。然后运用先进的智能控制理论一一模糊控制来实现切削加工机器人的交流伺服系统的控制,并且提出了一种新的模糊控制方法——复合模糊PI+D控制方法。在整个设计研究过程中进行了大量的仿真和实验研究。仿真和实验结果表明,所设计的复合运动控制器和模糊运动控制器具有较好的稳态性能和动态性能,是切实可行的控制方法。


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