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题名平面并联机器人离线PID控制优化研究
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作者
刘一扬
王春燕
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机构
郑州财经学院机电与汽车工程学院
河北轨道运输职业技术学院机电系
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出处
《机械设计与制造》
北大核心
2024年第5期156-160,共5页
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基金
河南省科技攻关重点项目(232102220075)。
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文摘
为了使平面并联机器人在闭环控制系统中具有更稳定的控制性能。对此,这里构建了平面五杆并联机器人动力学模型及其控制系统模型,给出了控制系统的增益矢量p。对机器人系统模型进行离线PID控制优化,通过控制增益来设计控制系统中的增益矢量p,从而实现非线性单目标动态优化(NLMODOP)。在NLMODOP中加入动态约束,采用带约束处理机制的差分进化(DE)算法求解平面并联机器人的非线性规划问题,进而处理不稳定的动态优化。对机器人模型中的五个连杆进行仿真实验,并对有无DE算法控制的仿真结果进行了比较。结果表明:相比于无DE算法,采用DE算法下的机器人系统模型的连杆跟踪位移基本无跟踪误差。说明基于差分进化算法的平面并联机器人离线PID控制优化具有较好的控制精度和跟踪性能。
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关键词
平面五杆并联机器人
离线PID控制优化
非线性单目标动态优化
差分进化算法
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Keywords
Planar Five-Bar Parallel Robot
Off-Line Pid Control Optimization
Nonlinear Single Objective Dy-namic Optimization
Differential Evolutionary Algorithm
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分类号
TH16
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名新型变刚度电液串联弹性机械臂振动控制仿真研究
被引量：5
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作者
刘一扬
郑香金
王良文
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机构
郑州财经学院智能工程学院
河北轨道运输职业技术学院机电系
郑州轻工业大学机电工程学院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2022年第10期160-165,共6页
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基金
2019年河南省教育科学“十三五”规划课题(2019-JKGHYB-0298)。
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文摘
为了抑制变刚度电液串联弹性机械臂振动幅度,设计反演自适应模糊滑模控制器,并对机械臂输出效果进行仿真。创建新型变刚度电液串联弹性机械臂,给出阀内流体流动分布的非线性控制方程式。针对传统滑模控制器进行改进,将输入整形技术与模糊逻辑系统相结合,设计反演自适应模糊滑模控制器。引用李雅普诺夫函数对控制器的稳定性进行证明,保证系统的状态变量到达并保持在滑动面上。采用MATLAB软件对机械臂角位移、角速度和转矩变化进行仿真,与滑模控制器输出结果进行对比。结果显示:在无干扰环境中,采用滑模控制器和反演自适应模糊滑模控制器,机械臂运动轨迹与期望轨迹的误差较小,振动幅度较小;在有波形干扰环境中,反演自适应模糊滑模控制器控制效果明显优于滑模控制器,机械臂运动轨迹与期望轨迹的误差较小,振动幅度较小,自适应调节时间较短,无超调量发生。采用反演自适应模糊滑模控制器,能够抑制变刚度电液串联弹性机械臂振动幅度,减小其输出误差。
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关键词
变刚度
电液串联弹性机械臂
反演自适应模糊滑模控制
仿真研究
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Keywords
Variable stiffness
Electro-hydraulic series elastic manipulator
Inverse adaptive fuzzy sliding mode control
Simulation research
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于虚拟机床对加工条件优化的机床节能方法的研究
被引量：2
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作者
刘江波
赵伟
高亮
李会英
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机构
河北轨道运输职业技术学院机电系
唐山学院智能与信息工程学院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2020年第22期54-58,共5页
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基金
教育部一般项目(18JDSZK051)。
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文摘
优化加工条件是在降低机床能耗的有效途径之一。通过分析机床加工过程的能耗成分,提出基于虚拟机床的能耗优化方法。在机床进给驱动系统动力学的基础上,对虚拟机床建模。在虚拟机床的模型上,通过修改成本函数或部件模型,考虑优化目标或机床设计的变化,采用遗传算法对加工条件进行优化,以估计加工过程中的能耗,获取最优加工条件,并将最优加工条件导入真实机床,实现加工过程的节能控制以降低能耗。为验证该方法的有效性,建立了带有能耗监测系统的机床实验台,在该机床实验台上对虚拟机床与真实机床加工过程的吻合度进行了测试,同时也对采用虚拟机床获取的最优加工条件的有效性进行了测试。测试结果表明:虚拟机床与真实机床的加工过程吻合度较高,导入虚拟机床获取的最优加工条件后,机床加工过程的能耗得以降低,与没经过优化的机床相比,优化后机床的能耗降低了22.71%。
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关键词
加工条件优化
虚拟机床
真实机床
最优加工条件
机床节能
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Keywords
Optimizing processing conditions
Virtual machine tools
Real machine tools
Optimal processing conditions
Energy saving of machine tools
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分类号
U463
[机械工程—车辆工程]
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