| 【中文题名】 | 机器人模糊建模方法研究 |
| 【英文题名】 | The Study of Robot Manipulators Fuzzy Modeling |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-30 |
| 【中关键词】 | 机器人系统,模糊建模,在线建模,减法聚类,模糊C均值聚类,自适应模糊控制 |
| 【英关键词】 | Robot,Fuzzy modeling,Online modeling,Subtractive clustering,Fuzzy c-means clustering,Adaptive fuzzy control, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>机器人技术>机器人> |
| 【论文摘要】 |
多年来,机器人的控制问题无论在理论界还是工程界一直倍受人们的关注。当机器人系统模型是精确已知时,传统方法可以很好的解决其控制问题,然而实际上机器人是一类复杂的时变、强耦合、高度非线性的系统,在机器人解析建模过程中需要做大量的简化和假设,再加上负载的变化以及外部扰动的影响,实际上无法得到其精确的数学模型,这就使得传统控制方法有些力不从心。而近年来出现的众多与模糊建模相关的研究成果表明该方法用于描述具有较强非线性和不确定性的实际系统是很成功的。因此将模糊建模方法引入机器人系统建模中,进而实现机器人鲁棒自适应控制不仅具有理论意义更具有实用价值。
本文以不确定性机器人系统为研究对象,在现有文献的基础上,重点探讨了机器人模糊建模方法以及在此基础上的机器人鲁棒自适应控制,具体工作如下:
本文首先给出了一种机器人离线模糊建模方法,通过对聚类数和模糊加权指数进行深入的分析,改进了模糊C均值聚类算法,并由此建立了能够以较高精度逼近机器人动力学的模糊模型。
其次,针对机器人控制的实时性要求,提出一种机器人在线模糊建模方法,该方法能够实现机器人模糊模型的在线辨识和更新,避开了系统内部的复杂性,并且... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-10 |
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第1章 绪论 |
10-18 |
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1.1 引言 |
10 |
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1.2 机器人的发展概况 |
10-12 |
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1.3 机器人控制技术的发展概况 |
12-15 |
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1.3.1 现代控制方法 |
13-14 |
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1.3.2 智能控制方法 |
14-15 |
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1.4 本课题研究的意义和内容 |
15-18 |
|
1.4.1 研究意义 |
15-16 |
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1.4.2 研究内容 |
16-18 |
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第2章 预备知识 |
18-30 |
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2.1 数学知识 |
18-19 |
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2.2 控制理论基本概念 |
19-21 |
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2.3 模糊理论的基本知识 |
21-24 |
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2.3.1 模糊逻辑系统中的基本概念 |
21-24 |
|
2.3.2 模糊逻辑系统的分类 |
24 |
|
2.4 仿真知识 |
24-26 |
|
2.4.1 仿真的概念 |
24-25 |
|
2.4.2 MATLAB 语言简介 |
25-26 |
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2.5 机器人的数学模型 |
26-28 |
|
2.6 仿真模型的建立 |
28-29 |
|
2.7 本章小结 |
29-30 |
|
第3章 机器人离线模糊模型建立方法 |
30-41 |
|
3.1 引言 |
30-31 |
|
3.2 T-S 模型的典型建立方法 |
31-35 |
|
3.2.1 模型结构辨识方法 |
31-34 |
|
3.2.2 模型结论参数辨识方法 |
34-35 |
|
3.3 机器人离线模糊模型建立方法 |
35-38 |
|
3.3.1 对聚类数的选择 |
35-37 |
|
3.3.2 对模糊加权指数的选择 |
37-38 |
|
3.3.3 改进的模糊模型建立方法 |
38 |
|
3.4 仿真研究 |
38-40 |
|
3.5 本章小结 |
40-41 |
|
第4章 基于在线聚类的机器人模糊模型建立方法 |
41-53 |
|
4.1 引言 |
41 |
|
4.2 基于在线聚类的模糊建模方法 |
41-48 |
|
4.2.1 模糊模型结构的辨识 |
41-44 |
|
4.2.2 模糊模型后件参数的辨识 |
44-45 |
|
4.2.3 仿真研究 |
45-48 |
|
4.3 基于在线聚类的机器人模糊建模 |
48-52 |
|
4.3.1 机器人模糊模型的辨识 |
48-49 |
|
4.3.2 仿真研究 |
49-52 |
|
4.4 本章小结 |
52-53 |
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第5章 基于在线建模的机器人自适应模糊控制 |
53-65 |
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5.1 引言 |
53 |
|
5.2 自适应模糊控制 |
53-56 |
|
5.2.1 直接型和间接型自适应模糊控制 |
54-55 |
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5.2.2 第一类和第二类自适应模糊控制 |
55-56 |
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5.3 机器人控制系统设计 |
56-61 |
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5.3.1 问题描述 |
56-57 |
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5.3.2 基于在线建模的机器人模糊自适应控制器的设计 |
57-60 |
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5.3.3 稳定性分析 |
60-61 |
|
5.4 仿真研究 |
61-64 |
|
5.5 本章小结 |
64-65 |
|
结论 |
65-67 |
|
参考文献 |
67-72 |
|
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
72-73 |
|
致谢 |
73-74 |
|
作者简介 |
74 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.383814 |
