機(jī)器人控制新ppt課件-wenkub.com
2025-04-27 22:10 本頁面
【正文】 第七章 機(jī)器人控制4) 清晰化它包含以下兩部分內(nèi)容：(a) 將模糊的控制量經(jīng)清晰化變換，變成表示在論域范圍的清晰量；(b) 將表示在論域范圍的清晰量經(jīng)尺度變換變成實(shí)際的控制量。 (a) 數(shù)據(jù)庫主要包括各語言變量的隸屬函數(shù)，尺度變換因子及模糊空間的分級(jí)數(shù)等。第七章 機(jī)器人控制 1） 模糊控制系統(tǒng)的組成 模糊控制系統(tǒng)由模糊控制器和控制對(duì)象組成，如圖所示。第七章 機(jī)器人控制（ 2） 模糊控制系統(tǒng) 人的手動(dòng)控制決策可以用語言加以描述，總結(jié)成一系列條件語句，即 控制規(guī)則。 對(duì)于上面介紹的廣義肯定式推理，結(jié)論 B’ 是根據(jù)模糊集合 A’和模糊蘊(yùn)含關(guān)系 A→ B的合成推出來的，因此可得如下的模糊推理關(guān)系第七章 機(jī)器人控制例 23 若人工調(diào)節(jié)爐溫，有如下的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則： “如果爐溫低，則應(yīng)施加高電壓 ”，當(dāng)爐溫為 “非常低 ”時(shí)，應(yīng)施加怎樣的電壓。第七章 機(jī)器人控制誤差語言變量的五元體示意圖第七章 機(jī)器人控制6）模糊蘊(yùn)含關(guān)系 在模糊邏輯中，模糊邏輯規(guī)則實(shí)質(zhì)上是模糊蘊(yùn)含關(guān)系。第七章 機(jī)器人控制（ 6）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在控制中的主要作用? 在基于精確模型的各種控制結(jié)構(gòu)中充當(dāng)對(duì)象的模型；? 在反饋控制系統(tǒng)中直接起控制器的作用；? 在傳統(tǒng)控制系統(tǒng)中起優(yōu)化計(jì)算作用；? 與其他智能控制方法和優(yōu)化算法相結(jié)合。 第七章 機(jī)器人控制2) Hebb學(xué)習(xí)規(guī)則 Hebb提出的學(xué)習(xí)規(guī)則可歸結(jié)為 “當(dāng)某一突觸 (連接 )兩端的神經(jīng)元激活同步 (同為激活或同為抑制 )時(shí)，該連接的強(qiáng)度應(yīng)增加，反之則應(yīng)減弱 ”，用數(shù)學(xué)方式可描述為 式中， 為學(xué)習(xí)速率。 2) 無監(jiān)督學(xué)習(xí) (無教師學(xué)習(xí) ) 無監(jiān)督學(xué)習(xí)時(shí)不存在外部教師，學(xué)習(xí)系統(tǒng)完全按照環(huán)境所提供數(shù)據(jù)的某些統(tǒng)計(jì)規(guī)律來調(diào)節(jié)自身參數(shù)或結(jié)構(gòu) (這是一種自組織過程 )，以表示外部輸入的某種固有特性 (如聚類，或某種統(tǒng)計(jì)上的分布特征 )，如圖所示。反饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)都是計(jì)算單元，同時(shí)也可接收輸入．并向外界輸出，可畫成一個(gè)無向圖，如圖 (a)所示，其中每個(gè)連接弧都是雙向的，也可畫成如圖 (b)所示的形式。 根據(jù)連接方式主要分為兩類 ：1) 前饋型網(wǎng)絡(luò) 網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)神經(jīng)元接收前一級(jí)的輸入，并輸出到下一級(jí)，網(wǎng)絡(luò)中沒有反饋，如圖所示。 求和單元 用于求取各輸入信號(hào)的加權(quán)和 (線性組合 )。? （ 5）人機(jī)接口：話筒，揚(yáng)聲器，語音合成與識(shí)別系統(tǒng)第七章 機(jī)器人控制? ? 三種智能控制系統(tǒng)? （ 1）人作為控制器的控制系統(tǒng)? （ 2）人 ——機(jī)結(jié)合作為控制器的控制系統(tǒng)? （ 3）無人參與的自主控制系統(tǒng)：機(jī)器人是最典型的例子。 ——此類機(jī)器人目前處于研究和發(fā)展階段。第七章 機(jī)器人控制 機(jī)器人智能控制技術(shù) 機(jī)器人智能控制概述 ? 什么是智能機(jī)器人？? 智能機(jī)器人是具有感知、思維和動(dòng)作的機(jī)器。? 從某種意義上說，線性化控制法則是提供了一個(gè)受控系統(tǒng)的 “反模型 ”。各種先進(jìn)控制策略 (續(xù) ) 第七章 機(jī)器人控制* 18 機(jī)器人學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖傳感器層 數(shù)據(jù)處理層 存儲(chǔ)層 控制層 執(zhí)行層感知部分 認(rèn)知部分外部世界第七章 機(jī)器人控制* 19 伺服控制器 位置輸入信號(hào) 方向判別誤差調(diào)節(jié) D/A速度控制器 功放負(fù)載直流伺服電機(jī)測速電機(jī)計(jì)數(shù)碼盤位置反饋速度反饋直流電動(dòng)機(jī)伺服傳動(dòng)系統(tǒng)原理圖+_第七章 機(jī)器人控制* 20電樞控制直流電機(jī)的等效電路圖N SJeffτ,θmLaUaRaia 機(jī)械傳動(dòng)等效慣量 第七章 機(jī)器人控制* 21Jeff = Jm+ n2 JL feff = fm +n2 fL 單關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳遞函數(shù)傳動(dòng)比 折合到電機(jī)軸上的總的等效慣性矩 Jeff 和等效摩擦系數(shù) feff為齒數(shù)第七章 機(jī)器人控制* 22電氣部分的模型由電機(jī)電樞繞組內(nèi)的電壓平衡方程來描述 電機(jī)力矩平衡方程 機(jī)械部分與電氣部分的耦合關(guān)系對(duì)以上各式進(jìn)行拉普拉斯變換得Ka—— 電機(jī)電流 — 力矩比例常數(shù)Kb—— 感應(yīng)電勢(shì)常數(shù)第七章 機(jī)器人控制* 23重新組合上式，得驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)傳遞函數(shù) 忽略電樞的電感 La，可簡化為 其中，電機(jī)增益常數(shù)為 電機(jī)時(shí)間常數(shù)為 單關(guān)節(jié)控制系統(tǒng)所加電壓與關(guān)節(jié)角位移之間的傳遞函數(shù) 第七章 機(jī)器人控制* 24 單關(guān)節(jié)的建模與角度反饋比例控制于是得到為 系統(tǒng)誤差 進(jìn)而可得式中 kp—— 位置反饋增益 ， n 為傳動(dòng)比位置控制器（比例）直流驅(qū)動(dòng)單關(guān)節(jié)系統(tǒng)+－第七章 機(jī)器人控制* 25系統(tǒng)傳遞函數(shù)推導(dǎo)誤差驅(qū)動(dòng)信號(hào) E(s)與實(shí)際位移 之間的開環(huán)傳遞函數(shù) 由此得系統(tǒng)閉環(huán)傳遞函數(shù) 上式表明關(guān)節(jié)機(jī)器人的比例控制器是一個(gè)二階系統(tǒng)。 ? 神經(jīng)控制 —— 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制 神經(jīng)控制便是由神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)組成的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。 ? 聽覺控制 有的機(jī)器人可以根據(jù)人的口頭命令做出回答或執(zhí)行任務(wù)，這是利用了聲音識(shí)別系
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