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业控制计算机曳园4年第猿7卷第员期33
挖掘机器人精细作业的综合轨迹控制策略研究
ComprehensiveTrajectoryControlStrategyforFineOperationofExcavatorRobot
田应仲段正全上海大学机电工程与自动化学院袁上海200444冤
摘要院挖掘机在国民经济建设领域发挥着重要作用袁挖掘机器人是一种对传统挖掘机经过机器人化改造后的智能装
备遥针对挖掘机控制系统非线性强尧数学模型难以建立尧精细作业轨迹精度要求高的问题袁提出了一种基于变论域模糊PID
控制与交叉耦合控制的综合轨迹控制策略遥采用带死区补偿的变论域模糊PID控制进行单执行器跟踪控制袁利用交叉耦合
控制提高执行器末端轮廓精度遥通过联合仿真模型对控制策略进行验证分析遥仿真结果表明院对比PID尧变论域模糊PID两
种控制策略袁所设计的控制策略在响应性和准确性方面均优于其他两种算法袁验证了方法的有效性遥
关键词院挖掘机器人曰精细作业曰变论域模糊PID曰交叉耦合控制曰联合仿真
Abstract:Excavatorrobotsareintelligentequipmentthathaveundergonerobotictransformationoftraditionalexcavators.
Aimingattheproblemsofstrongnonlinearityoftheexcavatorcontrolsystem,difficultestablishmentofmathematicalmodels,
andhighprecisionrequirementsoffineoperationtrajectory,thispaperproposesacomprehensivetrajectorycontrolstrategy
basedonvariableuniversefuzzyPIDandcross-couplingcontrol.ThevariableuniversefuzzyPIDcontrolwithdeadzone
compensationisusedforsingleactuatortrackingcontrol,andthecross-couplingcontrolisusedtoimprovethecontour
accuracyoftheactuatorend.Thecontrolstrategyisvalidatedandanalyzedthroughtheco-simulationmodel.Thesimula鄄
tionresultsshowthat:comparingthetwocontrolstrategiesofPIDandvariableuniversefuzzyPID,thecontrolstrategyde鄄
signedinthispaperisbetterthantheothertwoalgorithmsintermsofresponsivenessandaccuracy.
Keywords:excavatorrobot,finework,variableuniversefuzzyPID,cross-couplingcontrol,co-simulation
挖掘机是国家基础设施建设的重要具袁其在程机械领解决液压系统存在的时滞性问题袁引入变论域思想提高了单关
域占据着重要地位遥针对平地尧刷坡等精细作业场景袁人操作节控
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