機械手的控制模板課件

機械手的控制

ControlofRoboticManipulator3.1機械人系統(tǒng)的構(gòu)成3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.3PID控制3.4機械手的位置控制3.5機械手的力控制3.6其他控制方式簡介謝謝觀賞12019-6-24機械手的控制

ControlofRoboticManiRobotics控制3.1機械人系統(tǒng)的組成3.1.1機械人系統(tǒng)示意機器人的功能：①動作和運動的控制②末端操作器/手爪的軌跡和力的再現(xiàn)③運動狀態(tài)顯示、參數(shù)設定功能謝謝觀賞22019-6-24Robotics控制3.1機械人系統(tǒng)的組成謝謝觀賞2201Robotics控制3.1機械人系統(tǒng)的組成3.1.2機械人框圖謝謝觀賞32019-6-24Robotics控制3.1機械人系統(tǒng)的組成謝謝觀賞3201Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.1傳遞函數(shù)謝謝觀賞42019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞4201Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.1傳遞函數(shù)謝謝觀賞52019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞5201Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.1傳遞函數(shù)謝謝觀賞62019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞6201Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.1傳遞函數(shù)L=0謝謝觀賞72019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖L=0謝謝觀賞Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.1傳遞函數(shù)謝謝觀賞82019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞8201Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.2方框圖謝謝觀賞92019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞9201Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.2方框圖謝謝觀賞102019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞1020Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.2方框圖謝謝觀賞112019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞1120Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.2方框圖謝謝觀賞122019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞1220Robotics控制3.3PID控制3.3.1PID控制的基本形式謝謝觀賞132019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞132019-Robotics控制3.3PID控制3.3.1PID控制的基本形式謝謝觀賞142019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞142019-Robotics控制3.3PID控制3.3.1PID控制的基本形式謝謝觀賞152019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞152019-Robotics控制3.3PID控制3.3.2實用的PID控制謝謝觀賞162019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞162019-Robotics控制3.3PID控制3.3.2實用的PID控制（1）微分超前型PD控制謝謝觀賞172019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞172019-Robotics控制3.3PID控制3.3.2實用的PID控制（1）微分超前型PD控制謝謝觀賞182019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞182019-Robotics控制3.3PID控制3.3.2實用的PID控制（1）微分超前型PD控制謝謝觀賞192019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞192019-Robotics控制3.3PID控制3.3.2實用的PID控制（2）I-PD控制謝謝觀賞202019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞202019-Robotics控制3.4機械手的位置控制3.4.1手爪位置控制（1）使用逆運動學和關(guān)節(jié)角控制的方法謝謝觀賞212019-6-24Robotics控制3.4機械手的位置控制謝謝觀賞2120Robotics控制3.4機械手的位置控制3.4.1手爪位置控制（2）注重靜力學關(guān)系的方法謝謝觀賞222019-6-24Robotics控制3.4機械手的位置控制謝謝觀賞2220Robotics控制3.4機械手的位置控制3.4.2動態(tài)控制謝謝觀賞232019-6-24Robotics控制3.4機械手的位置控制謝謝觀賞2320Robotics控制3.4機械手的位置控制3.4.2動態(tài)控制謝謝觀賞242019-6-24Robotics控制3.4機械手的位置控制謝謝觀賞2420Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.1單自由度機械系統(tǒng)的阻抗控制謝謝觀賞252019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞25201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.1單自由度機械系統(tǒng)的阻抗控制謝謝觀賞262019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞26201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.1單自由度機械系統(tǒng)的阻抗控制（1）外力矩可計測的場合謝謝觀賞272019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞27201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.1單自由度機械系統(tǒng)的阻抗控制（2）關(guān)節(jié)角加速度可以檢出的場合謝謝觀賞282019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞28201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.2機械手的阻抗控制手爪位置：手爪速度：手爪加速度：

靜力學關(guān)系式：控制對象：期望的動作：

（3.65）

謝謝觀賞292019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制手爪位置：手爪速度Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.2機械手的阻抗控制（1）外力可以計測的情況謝謝觀賞302019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞30201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.2機械手的阻抗控制（2）關(guān)節(jié)角加速度可以檢出的情況謝謝觀賞312019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞31201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.2機械手的阻抗控制（3）既不需要檢出外力也不需要檢出關(guān)節(jié)角加速度

左乘謝謝觀賞322019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞32201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.2機械手的阻抗控制謝謝觀賞332019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞33201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.2機械手的阻抗控制（4）若手臂慢慢動作謝謝觀賞342019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞34201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.3機械手的混合控制手爪偏差提?。?/p>

力偏差提?。?/p>

位置控制規(guī)律：

力控制規(guī)律：

謝謝觀賞352019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制手爪偏差提取：力Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.3機械手的混合控制

謝謝觀賞362019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞3東南大學遠程教育機器人原理及應用第三十一講主講教師：王興松謝謝觀賞372019-6-24東南大學遠程教育機器人原理及應用第三十一講主講教師：王興Robotics控制3.6機械手的其他控制方式3.6.1機械手的模糊控制如果機器人的關(guān)節(jié)位置誤差為：則其PID控制為

謝謝觀賞382019-6-24Robotics控制3.6機械手的其他控制方式謝謝觀賞3東南大學遠程教育機器人原理及應用第二十二講主講教師：王興松謝謝觀賞392019-6-24東南大學遠程教育機器人原理及應用第二十二講主講教師：王興Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.2模糊集合與模糊邏輯的基本概念一、模糊集合與集合計算符定義1模糊集合：設U為若干事件的總和，如U=Rn，我們稱U為論域，一個定義在U上的模糊集合F，由隸屬度函數(shù)來表征，這里的表示在模糊集合F上的隸屬程度。經(jīng)典的集合（確定集合）的隸屬度函數(shù)只取兩個值{0,1}。要么屬于，要么不屬于。因此模糊集合是經(jīng)典集合的推廣。謝謝觀賞402019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.2模糊集合與模糊邏輯的基本概念定義2交集、并集和補集：設A和B是U上的兩個模糊集合。對所有的，A和B的交集是定義在U上的一個模糊集合，其隸屬度函數(shù)定義為：對所有的，A和B的并集是定義在U上的一個模糊集合，其隸屬度函數(shù)定義為：對所有的，A的補集是定義在U上的一個模糊集合，其隸屬度函數(shù)為：謝謝觀賞412019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.2模糊集合與模糊邏輯的基本概念定義3模糊關(guān)系設U和V是兩個論域。模糊關(guān)系R是積空間UxV上的一個模糊集合，即當時，R的隸屬函數(shù)為.

定義4模糊蘊涵設A和B分別為定義在U和V上的模糊集合,則由所表示的模糊蘊涵是定義在UxV上的一個特殊模糊關(guān)系,其隸屬度函數(shù)定義為:模糊與:模糊或:實質(zhì)蘊涵:命題演算:謝謝觀賞422019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀東南大學遠程教育機器人原理及應用第二十三講主講教師：王興松謝謝觀賞432019-6-24東南大學遠程教育機器人原理及應用第二十三講主講教師：王興Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.2模糊集合與模糊邏輯的基本概念定義5廣義取式推理:前提1x為A’

前提2如果x為A,則y為B

結(jié)論y為B’

其中A‘、A、B’、B為模糊集合，x、y為語言變量定義6廣義取式推理:前提1y為B’

前提2如果x為A,則y為B

結(jié)論x為A’其中A‘、A、B’、B為模糊集合，x、y為語言變量謝謝觀賞442019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.3模糊規(guī)則與模糊推理模糊規(guī)則是由如下形式的“如果---則”規(guī)則的總和組成R（l）：如果x1為F1l，且…，且xn為Fnl，則y為Gl；

Fil、Gl為模糊集合，xi為模糊變量。將變量模糊化后，經(jīng)過按照模糊規(guī)則的運算，獲得模糊結(jié)果，這個過程稱為一個模糊推理。模糊推理得到的模糊輸出，再經(jīng)過反模糊化，即可得到模糊推理的精確解。謝謝觀賞452019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理一個典型的模糊控制系統(tǒng)謝謝觀賞462019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理例：一熱處理用的電熱爐，按工藝要求須保持爐溫600O不變。由于爐溫受零件數(shù)量、體積、環(huán)境溫度變化、電網(wǎng)電壓波動等影響，會出現(xiàn)波動所以要設計控制器。控制方式：通過改變可控硅的導通角實現(xiàn)；也可以通過PWM方式調(diào)節(jié)。人工調(diào)節(jié)時，通過面板上的電位器實現(xiàn)，計算機調(diào)節(jié)通過驅(qū)動線路實現(xiàn)。

謝謝觀賞472019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理典型的溫度控制電路如圖

INT1，INT2過零檢測，PB7觸發(fā)控制，AN0傳感器輸入A/D。謝謝觀賞482019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理人工操作時，根據(jù)經(jīng)驗，控制規(guī)則可以用語言描述如下：

如果爐穩(wěn)低于600OC則升壓，低得越多升壓越高；如果爐穩(wěn)高于600OC則降壓，高得越多降壓越低；如果爐穩(wěn)等于600OC則保持電壓不變；采用模糊控制時，其工作原理如下：1、模糊控制器的輸入變量與輸出變量設定爐溫t0=600，測量爐穩(wěn)t（K），則將誤差e(K)=t0-t(K)作為模糊控制的輸入變量。

輸出變量為：控制電壓u，可通過改變可控硅的導通角或PWM比例實現(xiàn)。謝謝觀賞492019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理2、輸入變量及輸出變量的模糊語言描述（模糊化）設描述輸入及輸出變量的語言值的模糊子集為：

{負大，負小，0，正小，正大}或記為{NB，NS，0，PS，PB}設誤差e的論域為X，并將誤差大小分為七個等級，為：-3，-2，-1，0，1，2，3，則有：X={-3，-2，-1，0，1，2，3}選控制變量u的論域為Y，并將其也分為七個等級，為：-3，-2，-1，0，1，2，3，則有：Y={-3，-2，-1，0，1，2，3}定義其隸屬度函數(shù)如圖：謝謝觀賞502019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理

由此得模糊變量賦值表：謝謝觀賞512019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理3、模糊控制規(guī)則的語言描述根據(jù)手動控制策略，規(guī)則為：（1）若e負大，則u正大；（2）若e負小，則u正小；（3）若e為零，則u為零；（4）若e正小，則u負小；（5）若e正大，則u負大；由此可得控制規(guī)則表：eNBNS0PSPBuPBPS0NSNB謝謝觀賞522019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法eNBRobotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理4、模糊控制規(guī)則的矩陣形式模糊控制規(guī)則實際上是從誤差論域X到控制量論域Y的模糊關(guān)系R，可記為：從模糊賦制值表可得：謝謝觀賞532019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理通理，可以得到將這些代入求和式，有謝謝觀賞542019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理5、模糊決策當模糊輸入為e（K）時，其對應的輸出為

u（K）=e（K）。R例如，當e（K）=PS時，6、模糊輸出變?yōu)榫_值（1）隸屬度最大原則，則u=-1；（2）平均法：謝謝觀賞552019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理7、模糊控制表上述的結(jié)果即可用于實際控制，但是，為了提高控制速度，一般將各種情況預先計算出，存入表中，形成模糊控制表。輸入量和輸出量的值，可以自行定義，如定義-3=550OCe-3-2-10123u3210-1-2-3謝謝觀賞562019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法e-3Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.5機器人關(guān)節(jié)位置的模糊控制我們可以將上述溫度變量換為機器人的關(guān)節(jié)角度，將誤差定義為期望轉(zhuǎn)角與實測轉(zhuǎn)角的差，輸出定義為關(guān)節(jié)控制電壓，即可實現(xiàn)機器人關(guān)節(jié)角位置的模糊控制。謝謝觀賞572019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀58謝謝觀賞2019-6-2458謝謝觀賞2019-6-24機械手的控制

ControlofRoboticManipulator3.1機械人系統(tǒng)的構(gòu)成3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.3PID控制3.4機械手的位置控制3.5機械手的力控制3.6其他控制方式簡介謝謝觀賞592019-6-24機械手的控制

ControlofRoboticManiRobotics控制3.1機械人系統(tǒng)的組成3.1.1機械人系統(tǒng)示意機器人的功能：①動作和運動的控制②末端操作器/手爪的軌跡和力的再現(xiàn)③運動狀態(tài)顯示、參數(shù)設定功能謝謝觀賞602019-6-24Robotics控制3.1機械人系統(tǒng)的組成謝謝觀賞2201Robotics控制3.1機械人系統(tǒng)的組成3.1.2機械人框圖謝謝觀賞612019-6-24Robotics控制3.1機械人系統(tǒng)的組成謝謝觀賞3201Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.1傳遞函數(shù)謝謝觀賞622019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞4201Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.1傳遞函數(shù)謝謝觀賞632019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞5201Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.1傳遞函數(shù)謝謝觀賞642019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞6201Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.1傳遞函數(shù)L=0謝謝觀賞652019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖L=0謝謝觀賞Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.1傳遞函數(shù)謝謝觀賞662019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞8201Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.2方框圖謝謝觀賞672019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞9201Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.2方框圖謝謝觀賞682019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞1020Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.2方框圖謝謝觀賞692019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞1120Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖3.2.2方框圖謝謝觀賞702019-6-24Robotics控制3.2傳遞函數(shù)和方框圖謝謝觀賞1220Robotics控制3.3PID控制3.3.1PID控制的基本形式謝謝觀賞712019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞132019-Robotics控制3.3PID控制3.3.1PID控制的基本形式謝謝觀賞722019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞142019-Robotics控制3.3PID控制3.3.1PID控制的基本形式謝謝觀賞732019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞152019-Robotics控制3.3PID控制3.3.2實用的PID控制謝謝觀賞742019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞162019-Robotics控制3.3PID控制3.3.2實用的PID控制（1）微分超前型PD控制謝謝觀賞752019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞172019-Robotics控制3.3PID控制3.3.2實用的PID控制（1）微分超前型PD控制謝謝觀賞762019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞182019-Robotics控制3.3PID控制3.3.2實用的PID控制（1）微分超前型PD控制謝謝觀賞772019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞192019-Robotics控制3.3PID控制3.3.2實用的PID控制（2）I-PD控制謝謝觀賞782019-6-24Robotics控制3.3PID控制謝謝觀賞202019-Robotics控制3.4機械手的位置控制3.4.1手爪位置控制（1）使用逆運動學和關(guān)節(jié)角控制的方法謝謝觀賞792019-6-24Robotics控制3.4機械手的位置控制謝謝觀賞2120Robotics控制3.4機械手的位置控制3.4.1手爪位置控制（2）注重靜力學關(guān)系的方法謝謝觀賞802019-6-24Robotics控制3.4機械手的位置控制謝謝觀賞2220Robotics控制3.4機械手的位置控制3.4.2動態(tài)控制謝謝觀賞812019-6-24Robotics控制3.4機械手的位置控制謝謝觀賞2320Robotics控制3.4機械手的位置控制3.4.2動態(tài)控制謝謝觀賞822019-6-24Robotics控制3.4機械手的位置控制謝謝觀賞2420Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.1單自由度機械系統(tǒng)的阻抗控制謝謝觀賞832019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞25201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.1單自由度機械系統(tǒng)的阻抗控制謝謝觀賞842019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞26201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.1單自由度機械系統(tǒng)的阻抗控制（1）外力矩可計測的場合謝謝觀賞852019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞27201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.1單自由度機械系統(tǒng)的阻抗控制（2）關(guān)節(jié)角加速度可以檢出的場合謝謝觀賞862019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞28201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.2機械手的阻抗控制手爪位置：手爪速度：手爪加速度：

靜力學關(guān)系式：控制對象：期望的動作：

（3.65）

謝謝觀賞872019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制手爪位置：手爪速度Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.2機械手的阻抗控制（1）外力可以計測的情況謝謝觀賞882019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞30201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.2機械手的阻抗控制（2）關(guān)節(jié)角加速度可以檢出的情況謝謝觀賞892019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞31201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.2機械手的阻抗控制（3）既不需要檢出外力也不需要檢出關(guān)節(jié)角加速度

左乘謝謝觀賞902019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞32201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.2機械手的阻抗控制謝謝觀賞912019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞33201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.2機械手的阻抗控制（4）若手臂慢慢動作謝謝觀賞922019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞34201Robotics控制3.5機械手的力控制3.5.3機械手的混合控制手爪偏差提取：

力偏差提取：

位置控制規(guī)律：

力控制規(guī)律：

謝謝觀賞932019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制手爪偏差提?。毫obotics控制3.5機械手的力控制3.5.3機械手的混合控制

謝謝觀賞942019-6-24Robotics控制3.5機械手的力控制謝謝觀賞3東南大學遠程教育機器人原理及應用第三十一講主講教師：王興松謝謝觀賞952019-6-24東南大學遠程教育機器人原理及應用第三十一講主講教師：王興Robotics控制3.6機械手的其他控制方式3.6.1機械手的模糊控制如果機器人的關(guān)節(jié)位置誤差為：則其PID控制為

謝謝觀賞962019-6-24Robotics控制3.6機械手的其他控制方式謝謝觀賞3東南大學遠程教育機器人原理及應用第二十二講主講教師：王興松謝謝觀賞972019-6-24東南大學遠程教育機器人原理及應用第二十二講主講教師：王興Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.2模糊集合與模糊邏輯的基本概念一、模糊集合與集合計算符定義1模糊集合：設U為若干事件的總和，如U=Rn，我們稱U為論域，一個定義在U上的模糊集合F，由隸屬度函數(shù)來表征，這里的表示在模糊集合F上的隸屬程度。經(jīng)典的集合（確定集合）的隸屬度函數(shù)只取兩個值{0,1}。要么屬于，要么不屬于。因此模糊集合是經(jīng)典集合的推廣。謝謝觀賞982019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.2模糊集合與模糊邏輯的基本概念定義2交集、并集和補集：設A和B是U上的兩個模糊集合。對所有的，A和B的交集是定義在U上的一個模糊集合，其隸屬度函數(shù)定義為：對所有的，A和B的并集是定義在U上的一個模糊集合，其隸屬度函數(shù)定義為：對所有的，A的補集是定義在U上的一個模糊集合，其隸屬度函數(shù)為：謝謝觀賞992019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.2模糊集合與模糊邏輯的基本概念定義3模糊關(guān)系設U和V是兩個論域。模糊關(guān)系R是積空間UxV上的一個模糊集合，即當時，R的隸屬函數(shù)為.

定義4模糊蘊涵設A和B分別為定義在U和V上的模糊集合,則由所表示的模糊蘊涵是定義在UxV上的一個特殊模糊關(guān)系,其隸屬度函數(shù)定義為:模糊與:模糊或:實質(zhì)蘊涵:命題演算:謝謝觀賞1002019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀東南大學遠程教育機器人原理及應用第二十三講主講教師：王興松謝謝觀賞1012019-6-24東南大學遠程教育機器人原理及應用第二十三講主講教師：王興Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.2模糊集合與模糊邏輯的基本概念定義5廣義取式推理:前提1x為A’

前提2如果x為A,則y為B

結(jié)論y為B’

其中A‘、A、B’、B為模糊集合，x、y為語言變量定義6廣義取式推理:前提1y為B’

前提2如果x為A,則y為B

結(jié)論x為A’其中A‘、A、B’、B為模糊集合，x、y為語言變量謝謝觀賞1022019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.3模糊規(guī)則與模糊推理模糊規(guī)則是由如下形式的“如果---則”規(guī)則的總和組成R（l）：如果x1為F1l，且…，且xn為Fnl，則y為Gl；

Fil、Gl為模糊集合，xi為模糊變量。將變量模糊化后，經(jīng)過按照模糊規(guī)則的運算，獲得模糊結(jié)果，這個過程稱為一個模糊推理。模糊推理得到的模糊輸出，再經(jīng)過反模糊化，即可得到模糊推理的精確解。謝謝觀賞1032019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理一個典型的模糊控制系統(tǒng)謝謝觀賞1042019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理例：一熱處理用的電熱爐，按工藝要求須保持爐溫600O不變。由于爐溫受零件數(shù)量、體積、環(huán)境溫度變化、電網(wǎng)電壓波動等影響，會出現(xiàn)波動所以要設計控制器?？刂品绞剑和ㄟ^改變可控硅的導通角實現(xiàn)；也可以通過PWM方式調(diào)節(jié)。人工調(diào)節(jié)時，通過面板上的電位器實現(xiàn)，計算機調(diào)節(jié)通過驅(qū)動線路實現(xiàn)。

謝謝觀賞1052019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理典型的溫度控制電路如圖

INT1，INT2過零檢測，PB7觸發(fā)控制，AN0傳感器輸入A/D。謝謝觀賞1062019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理人工操作時，根據(jù)經(jīng)驗，控制規(guī)則可以用語言描述如下：

如果爐穩(wěn)低于600OC則升壓，低得越多升壓越高；如果爐穩(wěn)高于600OC則降壓，高得越多降壓越低；如果爐穩(wěn)等于600OC則保持電壓不變；采用模糊控制時，其工作原理如下：1、模糊控制器的輸入變量與輸出變量設定爐溫t0=600，測量爐穩(wěn)t（K），則將誤差e(K)=t0-t(K)作為模糊控制的輸入變量。

輸出變量為：控制電壓u，可通過改變可控硅的導通角或PWM比例實現(xiàn)。謝謝觀賞1072019-6-24Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法謝謝觀Robotics控制3.6機器人關(guān)節(jié)控制的模糊算法3.6.4模糊控制工作原理2、輸入變量及輸出變量的模糊語言描述（模糊化