文 献 综 述
一.研究背景与意义
我此次的毕业设计所研究的课题是基于模糊控制方法的机械手同步控制研究。下面我将就机械手的发展历程、应用背景、未来的发展方向以及对其应用的控制方法做一个介绍。
随着网络技巧的发展,机械手的联网操作问题也是以后发展的方向。工业机器人是近几十年发展起来的一种高科技自动化生产设备。工业机械手的是工业机器人的一个重要分支。它的特点是可通过编程来完成各种预期的作业任务,在构造和性能上兼有人和机器各自的优点,尤其体现了人的智能和适应性。机械手作业的准确性和各种环境中完成作业的能力,在国民经济各领域有着广阔的发展前景。
二.国内外研究现状
20世纪40年代后期,美国在原子能实验中,首先采用机械手搬运放射性材料,人在安全间操纵机械手进行各种操作和实验。50年代以后,机械手逐步推广到工业生产部门,用于在高温、污染严重的地方取放工件和装卸材料,也作为机床的辅助装置在自动机床、自动生产线和加工中心中应用,完成上下料或从刀库中取放刀具并按固定程序更换刀具等操作。
随着科学与技术的发展, 机械手的应用领域也不断扩大。目前, 机械手不仅应用于传统制造业如采矿,冶金,石油,化学,船舶等领域。同时也已开始扩大到核能,航空,航天,医药,生化等高科技领域以及家庭清洁,医疗康复等服务业领域中。如,水下机器人,抛光机器人,打毛刺机器人,擦玻璃机器人,高压线作业机器人,服装裁剪机器人,制衣机器人,管道机器人等特种机器人以及扫雷机器人,作战机器人,侦察机器人,哨兵机器人,排雷机器人,布雷机器人等军用机器人都是机械手应用的典型。近年来,我们看到了很多的例子。在过去的几十年里,各种方法研究了非线性系统的跟踪控制,自适应控制等方法,变结构方法,和反馈线性化的方法等等。
机械手广泛应用于各行各业。而且随着人类生活水平的提高及文化生活的日益丰富多彩,未来各种专业服务机器人和家庭用消费机器人将不断贴近人类生活,其市场将繁荣兴旺。
三.控制方法
随着控制理论的发展以及研究的不断深入,形成了一个新的理论体系,那就是T-S模糊模型理论体系。这一理论为解决非线性系统问题做出了很大的贡献,并且在工业方面得到越来越多的应用。其主题思想是:将线性系统理论和模糊控制理论相结合,解决非线性系统问题。其要点为:采用T-S模糊控制理论和并行补偿方法。T-S模糊模型分为:前提部和结论部,其前提部是依据系统输入和输出间是否存在局部线性关系来进行划分;而其结论部是由多项式线性方程来表达,从而构成各条规则间的线性组合,使非线性系统的全局输出具有良好的线性描述特征。而并行分配补偿法就是把一个整体非线性动力模型看成是多个局部线性系统的模糊逼近,把整个非线性系统的控制看成是多个局部线性系统控制的模糊逼近。
