大型冷凝器清洗機器人的智能魯棒控制方法研究.pdf

1、湖南大學博士學位論文大型冷凝器清洗機器人的智能魯棒控制方法研究姓名：彭金柱申請學位級別：博士專業(yè)：模式識別與智能系統(tǒng)指導教師：王耀南20080417博上學位論文論文第四章首先針對cMAc中存在的問題，將模糊理論引入cMAc，在劃分輸入空間和激活聯(lián)想強度時采用了模糊化的方法，提出了一種比傳統(tǒng)cMAc更好的逼近能力的模糊CMAC神經網絡模型。利用模糊CMAC神經網絡的逼近能力對移動機械手進行建模，并在此基礎上，提出了～種具有自適應能力的鞏控

2、制策略，通過風控制策略減少了外擾和模糊CMAC神經網絡重構誤差對系統(tǒng)的影響。理論分析證明了該控制器能夠將移動機械手系統(tǒng)的外擾影響控制在指定的范圍內，且閉環(huán)系統(tǒng)的所有信號都是有界的。在仿真實驗中，為了驗證基于模糊cMAc神經網絡的風控制策略的有效性，將其與計算力矩控制方法進行比較，仿真結果表明，在存在外擾的情況下，所提出的控制策略具有比計算力矩控制方法更好的魯棒性能。在移動機械手的分散控制策略方面，論文第五章將移動機械臂分成兩個子系統(tǒng)，即

3、非完整約束的移動平臺子系統(tǒng)和完整約束的機械臂子系統(tǒng)，然后考慮了移動平臺的運動學控制器，對兩個子系統(tǒng)分別設計Lyapunov函數(shù)，將兩個子系統(tǒng)之間的耦合看成干擾，之后針對機器人的部分參數(shù)未知和全部參數(shù)未知分別給出了相應的魯棒自適應控制器設計，并分別根據(jù)Lyapunov穩(wěn)定性理論證明了整個移動機械手系統(tǒng)的穩(wěn)定性，且跟蹤誤差和自適應系數(shù)矩陣誤差一致終值有界，保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性、改善了系統(tǒng)的動態(tài)性能。實驗結果表明，所設計的魯棒自適應控制器是有效

4、的，且具有較強的魯棒性和自適應能力?；隗w積、成本等方面的考慮，機器人系統(tǒng)通常不配備速度測量裝置，僅通過位置反饋獲取速度信息，論文第六章提出了一種模糊自適應非線性魯棒觀測器估計關節(jié)速度的方法，利用模糊邏輯來逼近系統(tǒng)參數(shù)的不確定性，引入魯棒項抑制外擾和模糊邏輯逼近過程中的重構誤差，采用嚴格正實Lyapunov設計方法分析觀測誤差是一致最終有界的：然后在魯棒觀測器的基礎上，設計了機器人的模糊自適應輸出反饋控制器，模糊系統(tǒng)參數(shù)基于Lyapun

5、ov穩(wěn)定性理論自適應調整，整個控制器保證了具有不確定性的機器人系統(tǒng)漸近的跟蹤軌跡，且閉環(huán)系統(tǒng)的所有信號均有界。仿真實驗結果表明了該方法的有效性。針對冷凝器在線高效清洗要求，論文第七章提出了一種冷凝器在線清洗的新方案，根據(jù)冷凝器的水室結構及管束布局，將高壓水射流清洗與化學清洗相結合并通過兩關節(jié)機械臂清洗噴槍來實現(xiàn)清洗。并介紹了清洗系統(tǒng)結構，詳細分析了適用于不同發(fā)電機組的自動化清洗機器人的機械結構及其控制系統(tǒng)結構。論文最后總結了全文的主要創(chuàng)