冗余自由度工业机器人模糊自适应PID控制研究

来源：计算机测量与控制杂志2016年第8期北京时间：

作者：葛卓,罗庆生,梁冠豪

单位：北京理工大学

摘要：为提高汽车生产中涂胶工序的工作效率和空间利用率，改善机器人避障性能，设计了一款具有7自由度的冗余度工业涂胶机器人，并对其控制方法开展研究。针对现有PID控制方法应用于非线性时变的多自由度多刚体串联式开链系统时，控制效果有限、难以达到系统精度要求等问题，基于传统PID控制和模糊自适应控制算法，提出了一种带有重力补偿的模糊自适应PID混合控制方法。该方法在对冗余度工业机器人进行动力学分析的基础上，基于牛顿-欧拉分析法建立了冗余度机器人动力学模型，基于动力学分析设计了带有重力补偿的模糊自适应参数整定PID控制策略，建立了控制器模型，通过Matlab仿真实验表明，具有模糊自适应参数整定PID控制较有重力补偿的传统PID控制具有更好的控制效果。

关键词：冗余自由度;工业机器人;动力学;模糊自适应

基金资助：北京市教育委员会科技计划面上项目(KM201310858004，KM201310858001)