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《基于PSO算法的機(jī)械臂PID控制器參數(shù)優(yōu)化.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第2期組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)No．22011年2月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueFeb．201l文章編號：1001—2265(2011)02—0089—04基于PSO算法的機(jī)械臂PID控制器參數(shù)優(yōu)化術(shù)喻驍，劉東，蘭維瑤(1．廈門大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，福建廈門361005；2．西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，成都614202)摘要：機(jī)械臂的工作環(huán)境復(fù)雜，對其工作的響應(yīng)指標(biāo)要求較高。PID控制受限于機(jī)械臂的數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜性與不精確性，導(dǎo)致經(jīng)典的參數(shù)整定方法在實(shí)際生產(chǎn)中適應(yīng)性不良或性能欠佳
2、。文章基于MATLAB／Simulink將PSO算法(粒子群優(yōu)化算法)用于機(jī)械臂PID控制器的參數(shù)優(yōu)化中，通過對3關(guān)節(jié)連桿機(jī)械臂單次拉伸動作的建模仿真研究，結(jié)果表明：使用此方法后，機(jī)械臂各關(guān)節(jié)響應(yīng)的調(diào)節(jié)時間和超調(diào)量都得到明顯的優(yōu)化。關(guān)鍵詞：PID控制器；參數(shù)優(yōu)化；粒子群優(yōu)化算法；機(jī)械臂中圖分類號：TP24文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AParametersOptimizationofRobotArmPIDControllersBasedonPSOAlgorithmYUXiao，LIUDong，LANWei—yao(1．CollegeofInformationScien
3、ceandTechnology，XiamenUniversity，XiamenFujian361005，China；2．CollegeofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu614202，China)Abstract：Therobotarmalwaysrunsinacomplexcondition，andthedemandforitsstateresponseper·formanceindexishi．PIDcontrolisrestrictedtothecomplicac
4、yandtheinexactitudeofrobotarm’smathematicsmodel，whichleadstheclassicalparameterstuningmethodstothemaladjustmentandthesub·optimalperformanceinrealoperating．AndthePSOalgorithmispresentedandappliedtooptimizePIDParametersinrobotarmbasedonMATLAB／Simulink．Accordingtothesimulationofas
5、tretchingmove-mentina3-joint-robotarm．thenumericalsimulationshowsthatbythismethodthesettingtimeandover-shootofeveryjointintherobotarmpresentoptimizeddistinctly．Keywords：PIDcontrol；parametersoptimization；PSOalgorithm；robotarm臂的物理狀態(tài)搭建機(jī)械臂的仿真模型，而且可以適0引言應(yīng)環(huán)境變更更改參數(shù)。常用的機(jī)械臂具有多個關(guān)節(jié)PID控制，由
6、于其算法簡單、易于實(shí)現(xiàn)、魯棒性及多個PID控制回路，各段機(jī)械臂響應(yīng)互相影響，采好，能夠滿足多數(shù)工業(yè)控制性能的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于用Ziegler—Nichols臨界比例度整定算法I生能不佳?？刂祁I(lǐng)域。PID控制器的參數(shù)優(yōu)化是PID控制器設(shè)粒子群算法來源于一個簡化的社會模型的模擬，計的核心。算法簡單且容易實(shí)現(xiàn)。近期基于粒子群算法的PID連桿機(jī)械臂作為機(jī)器人應(yīng)用不可缺少的一部控制器參數(shù)優(yōu)化設(shè)計與研究成功地用于控制水分，其工作環(huán)境復(fù)雜、負(fù)載變化較大，較難獲得精確輪機(jī)]、氣溫控制、運(yùn)輸機(jī)等對象。本文將基于的數(shù)學(xué)模型或模型經(jīng)常需要調(diào)整，因此依賴數(shù)學(xué)模粒子群算法的P
7、ID控制器參數(shù)優(yōu)化應(yīng)用于連桿機(jī)械型的PID參數(shù)整定方法較難適用。而通過使用Sim—臂的控制中，與使用Ziegler—Nichols臨界比例度法ulink中的SimMechanics工具箱，可以直接根據(jù)機(jī)械的響應(yīng)進(jìn)行對比，仿真結(jié)果顯示機(jī)械臂各關(guān)節(jié)響應(yīng)收稿日期：2010—08—06基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(60704042)；福建省自然科學(xué)基金(2008J0033)作者簡介：喻驍(1988一)，男，福建南平人，廈門大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院碩士研究生，研究領(lǐng)域?yàn)橹悄芸刂萍夹g(shù)、非線性控制，(E—mail)yuxiaoseven@163．com；AltON(1
8、973一)，男，福建武平人，廈門大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授，博士，博士生導(dǎo)師，研究領(lǐng)域?yàn)榉蔷€性控制、智能控制
