文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223182
中文引用格式: 鐘紹武,胡燕海,徐堅(jiān)磊,等. 基于PSO的恒力執(zhí)行器PID型模糊控制器[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用,2023,49(2):61-66.
英文引用格式: Zhong Shaowu,Hu Yanhai,Xu Jianlei,et al. A PID-type T-S fuzzy controller for constant force actuator based on PSO[J]. Application of Electronic Technique,2023,49(2):61-66.
0 引言
機(jī)器人在對工件進(jìn)行打磨作業(yè)時(shí),在振動、工件質(zhì)量以及磨損等因素的影響下,打磨工具和工件之間的接觸力發(fā)生變化[1],使加工質(zhì)量達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。所以,實(shí)現(xiàn)打磨工具與工件接觸力恒定在打磨作業(yè)中具有重要意義。近年來,基于機(jī)械式被動調(diào)節(jié)[2]、氣動驅(qū)動[3]、電機(jī)驅(qū)動[4]等的恒力執(zhí)行器被廣泛應(yīng)用。因?yàn)榭諝饩哂辛己玫捻槕?yīng)性,故以氣缸為基礎(chǔ)的氣動系統(tǒng)使用最為廣泛。由于可壓縮性以及靜摩擦影響,氣動系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng),因此在氣動系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的力控制具有重要意義。
一些智能控制算法(如模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等)的發(fā)展為氣動系統(tǒng)的控制提供了更多的選擇[5-6]。Jin等人[7]采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制策略進(jìn)行氣動式拋光力控制,該方法相對于PID控制具有跟好的抗干擾能力;黃婷等[8]為實(shí)現(xiàn)打磨機(jī)器人的力/位控制,提出一種基于氣動系統(tǒng)的被動柔順裝置,對位姿干擾進(jìn)行了補(bǔ)償,并且采用非線性PD控制以提高接觸力響應(yīng)速度;Dai[9]等人提出然后采用反步法結(jié)合 PID方法控制磨削末端執(zhí)行器跟蹤預(yù)期的磨削力,提高了系統(tǒng)的動態(tài)性能以及汽車輪轂的磨拋質(zhì)量。這些方法對于氣動非線性系統(tǒng)的控制效果都有都有一定的提升,但氣動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)具有不確定性[10],氣動元件的靜摩擦以及溫度引起的狀態(tài)參量變化等因素使對象的精準(zhǔn)模型難以獲得,基于固定參數(shù)的PID控制器難以得到理想的控制效果。相比較而言,模糊控制具有較強(qiáng)的魯棒性,可以對控制對象的近似模型的進(jìn)行良好的控制[11]。
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作者信息:
鐘紹武1,胡燕海1,徐堅(jiān)磊2,陳海輝2,周太平2
(1.寧波大學(xué) 機(jī)械工程與力學(xué)學(xué)院,浙江 寧波 315211;2.寧波航工智能裝備有限公司,浙江 寧波 315311)