Совершенствование электроприводов роботов на основе фаззи - регуляторов и нейронных сетей

• Автор: Махмуд Бассам Юнес
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 191 с. : ил.

Оглавление
Введение
Цель и задачи
1. Технологические требования к электроприводу роботов
1.1. Классификация и кинематика электропривода роботов
1.2. Математическая модель механической части роботов
и алгоритмы ее определения
1.3. Нагрузочные диаграммы робота
Выводы по главе
2. Позиционные электроприводы с автоматическим управлением перемещением многокоординатного рабочего органа
2.1. Характеристика выделенной группы позиционных электроприводов
2.2. Методика синтеза классического фаззи-регулятора положения для позиционного электропривода
2.3. Синтез фаззи-регулятора для много координатного электропривода с переменными параметрами механической части
2.4 Применение нейронных сетей для синтеза
фаззи-регулятора
Выводы по главе
3. Оптимизация траектории движения робота
3.1. Возможные траектории движения робота
3.2. Применение нейронных сетей для выбора оптимальной траектории робота
Выводы по главе
4. Эксперементальные исследования систем управления электроприводом промышленного робота
4.1. Разработка эксперементального стенда
4.2. Анализ результатов экспериментального исследования
4.3. Реализация выбора траектории движения на основе нейронных сетей на языке высокого уровня С++
Выводы по главе
Заключение
Список использованной литературы
Приложение
Приложение
Приложение

Введение
В современном промышленном производстве и научных исследованиях в связи с ростом необходимости автоматизации технологических процессов и замены человека в опасных для него условиях работы широкое применение находят роботы. В большинстве случаев под роботом подразумеваются программно-управляемые автоматические манипуляторы, выполняющие рабочие операции со сложными пространственными перемещениями [10].
Основные задачи роботов перемещение массивных или крупногабаритных грузов, точная сварка, покраска, сортировка продукции и т.п. действия.
Несмотря на внешнее разнообразие задач, выполняемых роботами, все они сводятся к перемещению схвата из начальной в заданную точку рабочей зоны. Перемещение может выполняться по различным траекториям с учётом известных ограничений по моменту, скорости и конструктивных особенностей робота.
При выполнении технологической задачи меняется конфигурация робота. Учитывая взаимовлияния звеньев робота, многосвязанные электроприводы роботов характеризуются переменными моментом инерции и моментом статической нагрузки. Это создает проблему при оптимизации контура положения.
Многие роботы питаются от автономных источников питания, например, аккумуляторных или солнечных батарей. В связи с ограниченностью ресурсов таких источников питания, требуется при их применении решать задачи по снижению потребляемой энергии.
Управление роботом с заданной точностью и с учетом ограниченности ресурсов источника питания требует решения ряда актуальных задач:
-определения математических моделей механической части роботов;
-разработки регулятора положения, способствующего отработке перемещения с заданной точностью при изменении параметров механической части;

Выводы по главе 1:
1- С целью обобщения подхода к управлению приводом роботов в не зависимости от их технических решений предложено локальную систему координат его движения привязать непосредственно к валам двигателей расположенных в шарнирах манипуляторов.
2- Предложена универсальная для широкого класса роботов методика определения математической модели движения привода (манипулятора) робота на основе разработанной программы символьных вычислений MAPLE-10.
3- Отмечено, что кориолисовы моменты и центробежные силы возникающие при сложном движении манипулятора роботов заметно влияет на нагрузочные диаграммы двигателей, вызывая увеличивая среднеквадратичных моментов и потери энергии на движение.
4- Разработанная математическая модель механической части робота позволяет повысить точность определения мощности двигателя и скорректировать выбор его типа.