改进型水果采摘机械臂模糊滑模控制研究.pdfVIP

第38卷第7期 中国农机化学报 V01．38No．7 JournalofChinese Mechanization Jul_2017 2017年7月 Agricultural 改进型水果采摘机械臂模糊滑模控制研究 陶文飞 (浙江农林大学工程学院，浙江临安，311300) 摘要：为降低水果采摘机械臂的调整时间和最大控制力矩，设计一种改进型水果采摘机械臂模糊滑模控制方案。首先，基 于模糊系统设计一种变趋近项的趋近律用于切换项，从而补偿扰动项；然后，设计Lyapunov函数完成系统稳定性证明，并 且证明单指数项系统的稳定性；最后通过Simulink完成仿真实验。结果表明：改进型模糊滑模控制与传统模糊滑模控制 92．73％。 关键词：水果采摘机械臂；模糊滑模控制；趋近律；Lyapunov；Simulink 中图分类号：S225．93：TP242文献标识码：A 文章编号：2095—5553(2017)07一0034一06 陶文飞．改进型水果采摘机械臂模糊滑模控制研究[J]．中国农机化学报，2017，38(7)：34～39 Taowenfei．Researchon modecontr01of mechanicalarmforfruit ofChinese sliding improved fuzzy picking[J]．Journal Mechanization，2017，38(7)：34～39 Ag“cultural q——关节角度矢量； 0 引言 圣——关节角速度矢量； 随着科技的发展，农产品采摘工作正逐渐向机器 虿——关节角加速度矢量； 换人方向大步前进。水果采摘机械臂通常采用关节 H——控制输入力矩； 型机构，这种串联型机构拥有较高的灵活性，具有高 d(f)——建模误差、干扰、摩擦等扰动项。 度非线性、高度耦合等特点。水果采摘机械臂由于 取滑模面 工作环境处于室外，其工作过程中存在较多的外界 s一∞+吾 (2) 干扰因素，所以往往很难对其建立精准的控制模型。 式中：P——误差，P—qd一口； 因此，目前较多的采用了诸如滑模控制、神经网络、 口d——期望关节角度矢量； 模糊控制等机器学习自适应控制算法作为机械臂的 c——ding(c，c…，c)，c0。 控制方案。李斌‘门提出灰色滑模变结构控制实现苹 万一ia一茸 (3) 果采摘机器人的控制，曾丽娟[21采用RBF神经网络 将式(1)代人式(3)可得 完成水果采摘机器人关节伺服自适应滑模控制，袁 (4) 万一酉。一^r1(g)[Ⅱ一d(f)一H(q，虿)] 玉霞嘲提出采用离散自适应趋近律的采摘机器人关 于是 节滑模控制研究。