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1.
为了提高并联机械臂运动轨迹的定位精度,采用粒子群算法优化PID控制器参数。构建了并联机械臂机构简图模型,通过平面坐标系推导机械臂运动角位移方程式。分析了传统PID控制器模式,给出系统输出误差的适应度函数。对优化后的跟踪效果进行仿真。并与传统PID控制器跟踪效果进行对比。仿真结果表明:无外界干扰,两种控制方法角位移跟踪误差相差不大;有外界干扰,改进PID控制器明显优于PID控制器。说明采用改进PID控制器控制机械臂运动角位移,能够很好的抑制外界环境的干扰,保持系统的稳定输出,提高机械臂角位移运动精度。 相似文献
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《实验室研究与探索》2018,(10)
针对实验室自主研发的六自由度串联机械臂,采用标准DH (DenavitHartenberg)法建立机械臂的数学模型,对正逆运动学进行了求解。逆运动学求解中,根据机械臂前3个关节轴相交的特点,采用逆向解耦方法分组求解机械臂的后3个关节变量和前3个关节变量,得到机械臂在非奇异状态下的8组完整解析解;正逆运动学求解过程中,采用设置中间变量的方法代替齐次矩阵连乘,有效缩短了算法的运行时间。最后对正逆运动学求解算法及机械臂的工作空间进行了仿真,验证了运动学算法的有效性及该种构型机械臂的实用性,为后续机械臂的运动规划与实时控制打下了基础。 相似文献
3.
在PD策略的计算力矩法基础上,讨论了系统参数不确定的空间机械臂系统的控制问题.针对空间机械臂载体的位置不受控制,姿态受控制的情况下,对系统动量守恒关系进行了分析,得到了空间机械臂的系统动力学方程.采用PD策略的计算力矩法,考虑协调参数的不确定性,得到了系统的闭环动态误差方程.在此基础上提出了一种基于RBF神经网络的补偿学习控制方法,设计了具有不确定性的自由漂浮空间机械臂关节空间的补偿控制方案.将基于神经网络的补偿学习控制与计算力矩法相结合,利用进化学习来消除系统参数不确定性而造成的轨迹跟踪不准确的问题,实现了对空间机械臂关节空间内的轨迹跟踪控制.数值仿真的结果验证了该方法的有效性. 相似文献
4.
提出一种智能平面搜索算法,用于解决四轴机械臂规避障碍物的路径规划问题。该算法将人工智能理论与平面几何学相结合,通过栅格化四轴机械臂的关节空间,预先确定障碍物区域,再自动搜索避障路径的编号序列,规划出四轴机械臂运动的关节坐标值序列。仿真结果表明,该规划算法能快速有效地实现四轴机械臂在X—Y平面内的二维避障,具有较强的稳定性与工程实用性。 相似文献
5.
以多刚体动力学理论为基础,推导了自由漂浮状态双臂空间机器人系统的动量矩守恒关系,转化为系统状态方程;结合基于实数编码的遗传算法实现了双臂空间机器人姿态、关节协调运动的近似最优控制算法.通过控制双臂空间机器人的关节运动,可以同时获得载体姿态及机械臂关节期望的终了位置.仿真算例验证了算法的有效性. 相似文献
6.
《实验室研究与探索》2018,(11)
利用Matlab/Simulink软件设计机械臂控制系统仿真实验,包括机械臂模型、轨迹规划、逆动力学控制和运动学。以两自由度机械臂为研究对象,根据动力学方程建立机械臂模型。采用5阶多项式进行轨迹规划,并采用逆动力学进行机械臂的控制。通过运动学获取各个关节的位置坐标,动态的显示机械臂的运动过程。该仿真实验能够加深学生对机器人动力学、运动学和控制等理论的理解,有利于培养学生的实际编程能力,激发学生的学习热情。 相似文献
7.
柔性机械臂的振动严重影响其应用效果。因此,要以单关节柔性机械臂为研究对象,使用LabVIEW软件运用PPF的算法进行柔性机械臂的振动控制。文章首先介绍了PPF算法原理,然后详细论述了仿真过程。仿真结果表明,PPF算法能有效控制柔性机械臂的前两阶模态振动。 相似文献
8.
针对6R型机械臂运动学进行了研究。首先采用D-H法建立机械臂关节坐标系并确定其连杆参数,应用MATLAB软件中的Robotics Toolbox仿真工具箱建立该机械臂模型,其次对机械臂进行轨迹规划研究和运动学仿真,最后,基于机械臂运动学模型应用可操作度指标分析机械臂的灵巧性能,本文阐述了机械臂运动学仿真的一般规律,由仿真得出的结果可知,本文的研究对于关节型机械臂的运动学仿真具有重要意义。 相似文献
9.
《实验室研究与探索》2017,(10):41-44
针对狭窄空间中机械臂的路径规划问题,提出一种改进型蚁群优化算法应用于机械臂的路径规划。通过对传统蚁群算法从概率分布的计算、最优路径二次优化、路径淘汰机制等方面进行改进,并使用Matlab软件进行仿真。对比改进前后算法的收敛效果,发现改进型蚁群算法的自组织性大大增强了系统的鲁棒性,能够明显提高机械臂在矿井等复杂环境下的适应能力。 相似文献
10.
机械臂的关节柔性是影响机械臂动态精确度和稳定性的重要因素,必须考虑机械臂关节柔性对精度的影响,精确的关节动力学模型是机械臂系统设计、分析和控制的基础。本文以二自由度机械臂为研究对象,运用Lagrange方法建立了考虑关节柔性的动力学方程,并针对单连杆设计Backstepping控制律,同时给出了李雅普洛夫稳定性证明,最后基于simulink进行了仿真,验证了控制器设计的合理性。 相似文献
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12.
为了寻找更优的机器人移动路径,将沙猫群优化算法与三次样条插值方法进行融合,对沙猫群优化算法进行改进。在改进的沙猫群优化算法中,利用混沌映射的均匀性初始化种群以提高种群多样性;通过融合互利共生和莱维飞行策略减少局部最优解的消极影响,提高算法的收敛速度和精度。通过两种仿真实验对比6种优化算法的实验数据,结果表明,改进的沙猫群优化算法的最优解、最差解和平均解都优于对比算法,验证了改进沙猫群优化算法对于解决移动机器人路径规划问题的有效性和工程实用性。 相似文献
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船体外板复杂曲面自动化加工一直是船舶制造业研究热点和难点,由于加工过程中船板变形影响因素过多,导致船板加工变形预测一直不够准确快速。鉴于此,将两种复合变量用来表征加工过程中热源对应的众多加工参数,采用人工鱼群算法（AFSA）优化的支持向量机（SVM）预测船板变形。经实验验证,复合参数输入的AFSA-SVM模型预测船体外板水火线加热工艺变形线平均精确度为99.87%,角变形平均精确度为99.53%,且全局最优。将其与传统的PSO-SVM模型对比,不仅精确度有了提高,而且避免了局部极值导致的部分预测结果误差过大情况。 相似文献
14.
为培养学生的机构分析能力,在机械原理课程设计中对3-PRR并联机器人机构动力学建模分析进行研究。推导出3-PRR并联机构位置反解、速度反解和加速度反解等方程。基于第2类拉格朗日方程建立3-PRR并联机器人机构逆动力学模型,据此求出各驱动关节的驱动力。在空载和负载两种情况下进行数值计算,经过与Adams仿真结果对比分析,验证了动力学建模的正确性。本研究为平面3自由度并联机器人机构运动学建模和动力学建模分析提供了有效的方法,为实物样机的优化设计奠定了理论基础。 相似文献
15.
图像配准是图像处理的基本任务之一,是图像融合、目标识别等的前提。文章将基于行为的人工智能思想通过动物自治体的模式引入优化命题的解决中,构造了一种解决问题的架构—鱼群模式,并由此产生了一种高效的智能优化算法—人工鱼群算法(AFSA),进而提出以人工鱼群算法为优化搜索策略的人工鱼群算法在图像配准中的应用。 相似文献
16.
PID控制是典型的工业控制,其核心内容是PID参数优化。为解决参数优化时不能确保得到最佳性能且耗时问题,通过改进粒子群算法学习因子,研究基于相等随机因子粒子群算法的PID参数优化,将其与标准的粒子群算法及迭代次数线性变化的学习因子进行比较。仿真结果表明,该算法性能指标tr、ts、δ%分别为1.782、3.285、14.07%,两种对比算法的tr、ts、δ%分别为1.804、4.825、24.33%和1.802、4.135、16.56%,改进算法提高了PID参数的稳定性、收敛速度和搜索精度,性能指标更优。 相似文献
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由于BP网络存在学习效率低、收敛速度慢、易陷入局部极小状态、适应能力较差等缺点,而粒子群优化（PSO）算法的收敛速度快（尤其是在进化初始阶段）,运算简单、易于实现,又没有遗传算法的编解码和杂交、变异等复杂运算,因此是一种很好的优化算法。但是,PSO算法也存在不足,该算法进化后期存在速度变慢以及早熟的现象。提出一种改进的粒子群BP神经网络对高炉炉温进行预测。通过调整粒子群算法中学习因子的自适应能力,提高算法的收敛速度和搜索全局最优的能力。通过仿真结果说明改进的粒子群算法要优于BP算法和标准的粒子群算法。 相似文献
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智能优化算法比较常见的有模拟退火算法、遗传算法、人工鱼群算法、神经网络算法等。本文主要对前三种算法优化性能进行研究。首先介绍了三种算法的基本原理,然后总结了各自的优缺点并从原理和参数两个方面对三种算法进行了对比分析,以经典NP难题——TSP为例进行了仿真研究给出了未来针对TSP问题的研究重点。 相似文献
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在分析基本粒子群优化算法的基础上,对学习因子进行非线性异步策略调整,改变其固定常数模式,平衡算法在迭代过程中的局部和全局搜索能力;同时引入活力因子,对失活粒子执行变异操作,提高种群多样性。改进算法可以提升对多维空间的全局寻优能力,避免粒子产生早熟收敛现象。将改进粒子群算法引入图像匹配优化问题中,提出了一种基于改进粒子群算法的图像匹配算法,实验结果表明,该算法具有更快的匹配速度以及更高的匹配精度,具有强鲁棒性。 相似文献