自主式機(jī)器人智能控制實(shí)驗(yàn)方法研究.pdf

1、智能控制方法研究是機(jī)器人控制領(lǐng)域的重要研究方向。基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方法具有較強(qiáng)的適應(yīng)性與魯棒性，為解決機(jī)器人復(fù)雜的非線性、不確定、不確知系統(tǒng)等控制問題開辟了一條新的途徑。本文結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的機(jī)器人控制系統(tǒng)教學(xué)設(shè)備，在對機(jī)器人平面運(yùn)動(dòng)誤差原因進(jìn)行分析及相關(guān)控制方法討論的基礎(chǔ)上，通過程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)常規(guī)PID控制算法以控制移動(dòng)機(jī)器人的直線運(yùn)動(dòng)，并針對常規(guī)PID控制器的不足，將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與常規(guī)PID控制算法相結(jié)合，設(shè)計(jì)一種基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器

2、，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對PID參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)整定，實(shí)現(xiàn)對機(jī)器人左右輪速度的閉環(huán)控制方案，在移動(dòng)機(jī)器人上得以實(shí)現(xiàn)，得到較好的控制效果。該研究有助于更好的實(shí)施機(jī)器人控制教學(xué)工作。主要研究工作如下：
　　 (1)在對自主式移動(dòng)機(jī)器人(AS-UⅡ智能機(jī)器人)的運(yùn)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)和原理進(jìn)行闡述、介紹實(shí)現(xiàn)機(jī)器人一般運(yùn)動(dòng)(如直線、圓等)的程序?qū)崿F(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，通過編程測定了移動(dòng)機(jī)器人光電編碼器的實(shí)際分辨率和驅(qū)動(dòng)特性；編程實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人直線運(yùn)動(dòng)控制的常規(guī)PID算

3、法，并測定了符合實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的機(jī)器人直線運(yùn)動(dòng)的PID控制參數(shù)。
　　 (2)在分析常規(guī)PID控制的優(yōu)缺點(diǎn)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在控制系統(tǒng)中應(yīng)用的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了PID控制與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的理論；設(shè)計(jì)了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器，并進(jìn)行了Matlab仿真實(shí)驗(yàn)，與常規(guī)PID控制、開環(huán)控制進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明：基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制器可以很好地進(jìn)行參數(shù)自整定。
　　 (3)將基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法通過VJC加以編程實(shí)