PPT《机械手的控制Control of Robotic Manipulator》

一、模糊集合与集合计算符 定义1 模糊集合:设U为若干事件的总和,如U=Rn,我们称U为论域,一个定义在U上的模糊集合F,由隶属度函数 来表征,这里的 表示 在模糊集合F上的隶属程度. 经典的集合(确定集合)的隶属度函数只取两个值{0,1}.要么属于,要么不属于.因此模糊集合是经典集合的推广. http://www.cnc38.com Robotics 控制 3.6 机器人关节控制的模糊算法3.6.2 模糊集合与模糊逻辑的基本概念定义2 交集、并集和补集:设A和B是U上的两个模糊集合.对所有的 ,A和 B的交集是定义在U上的一个模糊集合,其隶属度函数定义为:对所有的 ,A和B的并集是定义在U上的一个模糊集合,其隶属度函数定义为:对所有的 ,A的补集是定义在U上的一个模糊集合,其隶属度函数为: http://www.cnc38.com Robotics 控制 3.6 机器人关节控制的模糊算法3.6.2 模糊集合与模糊逻辑的基本概念定义3 模糊关系 设U和V是两个论域.模糊关系R是积空间UxV上的一个模糊集合,即当 时,R的隶属函数为 . 定义4 模糊蕴涵 设A和 B分别为定义在U和V上的模糊集合,则由 所表示的模糊蕴涵是定义在UxV上的一个特殊模糊关系,其隶属度函数定义为:模糊与:模糊或:实质蕴涵:命题演算: http://www.cnc38.com 东南大学远程教育 机器人原理及应用 第 二十三 讲 主讲教师:王兴松 http://www.cnc38.com Robotics 控制 3.6 机器人关节控制的模糊算法3.6.2 模糊集合与模糊逻辑的基本概念定义5 广义取式推理: 前提1 x为A'

前提2 如果x为A,则y为B 结论 y为B'

其中A'

、A、B'

、B为模糊集合,x、y为语言变量定义6 广义取式推理: 前提1 y为B'

前提2 如果x为A,则y为B 结论 x为A'

其中A'

、A、B'

、B为模糊集合,x、y为语言变量 http://www.cnc38.com Robotics 控制 3.6 机器人关节控制的模糊算法3.6.3 模糊规则与模糊推理模糊规则是由如下形式的 如果---则 规则的总和组成R(l):如果x1为F1l ,且…,且xn为Fnl,则y为Gl;

Fil 、Gl为模糊集合, xi为模糊变量.将变量模糊化后,经过按照模糊规则的运算,获得模糊结果,这个过程称为一个模糊推理.模糊推理得到的模糊输出,再经过反模糊化,即可得到模糊推理的精确解. http://www.cnc38.com Robotics 控制 3.6 机器人关节控制的模糊算法3.6.4 模糊控制工作原理一个典型的模糊控制系统 http://www.cnc38.com Robotics 控制 3.6 机器人关节控制的模糊算法3.6.4 模糊控制工作原理例:一热处理用的电热炉,按工艺要求须保持炉温600O不变.由于炉温受零件数量、体积、环境温度变化、电网电压波动等影响,会出现波动所以要设计控制器.控制方式:通过改变可控硅的导通角实现;

也可以通过PWM方式 调节.人工调节时,通过面板上的电位器实现,计 算机调节通过驱动线路实现. http://www.cnc38.com Robotics 控制 3.6 机器人关节控制的模糊算法3.6.4 模糊控制工作原理典型的温度控制电路如图 INT1,INT2过零检测,PB7触发控制,AN0传感器输入A/D. http://www.cnc38.com Robotics 控制 3.6 机器人关节控制的模糊算法3.6.4 模糊控制工作原理 人工操作时,根据经验,控制规则可以用语言描述如下: 如果炉稳低于600OC则升压,低得越多升压越高;

如果炉稳高于600OC则降压,高得越多降压越低;

如果炉稳等于600OC则保持电压不变;

采用模糊控制时,其工作原理如下: