基于改进粒子群算法的恒力输出器的力控制优化

来源：机床与液压杂志2022年第20期北京时间：

作者：王君，任前程，杨铭全，汪泉，曾顺麒

单位：湖北工业大学机械工程学院；湖北工业大学机械工程学院；湖北工业大学机械工程学院；湖北工业大学机械工程学院；湖北工业大学机械工程学院

摘要：针对恒力输出器模糊控制中的量化和比例因子均为固定值，造成力控制系统自适应能力差问题，提出一种基于改进粒子群算法来不断迭代寻优出最佳的量化和比例因子对模糊PID控制进行优化。对恒力输出器建模并确定传递函数，构建出模糊PID控制系统与改进粒子群模糊PID控制系统，并对这两种控制系统进行MATLAB对比仿真分析。搭建基于六自由度TA6-R10机械臂的实验平台，对恒力输出器的输出力实验验证。结果表明：经过改进粒子群算法优化的模糊PID控制系统比模糊控制PID系统更快达到目标值，且更快收敛，整体超调量为8.91%，在1.3 s达到稳定。改进粒子群算法模糊PID控制优化恒力输出器的力控制，具有更快的动态响应和更好的力跟随效果。

关键词：恒力输出器;模糊PID;改进粒子算法;力控制

基金资助：国家自然科学基金面上项目（51975190）