文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
柔性机械臂的模糊控制研究
姓名:曾贤强
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:王晓兰
20060521
摘要模糊系统的可解释性明显优于其他人工智能方法,却长期没有引起人们足够的重视。本文针对模糊建模过程中,系统的可解释性得不到保证的问题,提出一种基于模糊聚类的可解释性建模方法。该方法首先利用提出的一种含有熵的聚类有效性函数来评价模糊聚类方法的有效性和可解释性,从而确定模糊规则数和模型前提参数,然后利用最小二乘法来辨识模型的结论参数,最后采用梯度下降法近一步来调整模型的参数。并将该方法应用于甁莘抡媸道抡娼为使双连杆柔性机械臂的控制系统在负载和杆长变化时仍能快速、准确地跟滑模控制;果表明该方法不但能保证系统的精确性,还具有很高的可解释性。踪期望轨迹,基于奇异摄动模型将双连杆柔性臂系统分解为慢变、快变鲎酉低常提出了一种慢变子系统采用自适应模糊滑模控制、快变子系统采用模糊控制的混合控制方法。其中自适应算法在线估计未知参数,模糊控制用来抑制由滑模控制引起的振动。仿真结果表明,该方法不仅能实现柔性臂轨迹的快速、准确跟踪,而且能有效地抑制弹性振动,并且对系统参数的变化具有较强的鲁棒性。该方法的特点是对系统中各个等效的摄动参数分别进行自适应估计和补偿,因而控制算法简单,易于工程实现。关键词:模糊建模;解释性:模糊聚类;熵;双连杆:柔性机械臂;奇异摄动硕士学位论文
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篡耀噌’驻经、护辏口日兰州理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书厉年—隆罚护占年挛导师签名:力∥≯三阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:日期:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭
第重章绪论引言随着工业生产过程的日趋复杂化,系统习杀苊獾卮嬖诜窍咝浴H缁ど纺缀逶程、援器人系统等。尽管在缀多媾提下,当我馁考惑系统的浆些瑷象孵,可以用线性模型对非线性系统建模,然后,针对线性模型来做研究。但是更爹情提下,不可麓建簿单熙线性模型全瑟燃接述粪实系统。在工程鼓术、岛然、教会、经济簿众多领域中,这类现象比比皆是。大爨的事实说明,在绝大多数情况下,班它翡谩诗玩线往系统静设诗匿难霉多,穗稍是对予像瓠器入这类努在严重非线整裁摄然能麟决实繇生产中遴刭夔大多数阉逛,毽爨当被控对象具蠢煜咔票纾题。慰于此类系统,应罴魇曼裹级懿控剁算法,以达到预期瓣控制效果。因此,逛些年鬟毛,为满足生产过程日螽严格静黉求,许多学者将智能方法融入机器人这类非线性系统的控制中,把神经网络、模糊控制与一些新型的控制算法相结田”,就变得越来越遗切起来,在这其中,模糊技术备受人们的关注。人们必须建立实际系统的非线性模型,针对其非线性特性来分析问题,鳃决痬题,这样才能准确可靠魏达到实鼯系统的溪求。非线性系统中可能发生的现象是十分复杂、十分丰富的。严格地来说,尽管菲线性系统髓经经历了百余年的磺究,认谖仍然是缀不充分豹。释线经系统的建模和控制问题一薹强刂畦β酆涂刂乒こ讨械哪烟猓捎谙低炒嬖诜窍咝裕性的系统,非线性的存在常常使系统发生振蒲。在工业控制系统中,常规的常规的刂凭妥耗讶〉寐獾男Ч业鹘谄鞑问恼ㄒ谗芗值奈研究非线性系统的建模与控制具有重器的理论意义和实际意义。融于现代控毒《理论和计算机的发展,工业过程控制算法的设计不再像传统的痉茄艿接布南拗啤8髦中滦偷目刂品椒ǎ喝缱藻逵刂啤⒆钣趴刂啤递阶及分散控制、变结构控锖榷嘉7窍咝韵低车目刂铺峁┝诵碌姆椒ā合,形成智熊纯系统。“将控镱《瑾论分祆静溺察力与人工餐熊灵涯豹掇檠结含起来搂巍技术是鞋攒巍逻辑为薹醚,遐Q枞肜嘞DL∽酆箱剃缔哞崩赐理常规方法难以解决的不确定性环境下的决策行为。它善于表达知识,推理的方式类从贏蕊愚维,不嵌簸予系统麴模型,能够避久的控制经验溶予控制器中,所以目前广泛应用于过程控制,自缎织控制,预测控制等方面。本论文主要研究模糊建模帮模糊控制问题,将模裁系统的