模糊控制是一类应用模糊集合理论的控制方法。模糊控制的有效性可从两个方面来考 虑。 一方面,模糊控制提供一种实现基于知识(基于规则)的甚至语言描述的控制规律的新机理。
另一方面,模糊控制提供了一种改进非线性控制器的替代方法,这些非线性控制器 一般用于控制含有不确定性和难以用传统非线性控制理论处理的装置。
模糊控制系统的基本结构如图5-23所示。其中,模糊控制器由模糊化接口、知识库、 推理机和模糊判决接口4个基本单元组成。
(1)模糊化接口
测量输入变量(设定输入)和受控系统的输出变量,并把它们映射到一个合适的响应论 域的量程,然后,准确地输入数据被变换为适当的语言值或模糊集合的标识符。本单元可 视为模糊集合的标记。
(2)知识库
涉及应用领域和控制目标的相关知识,它由数据库和语言(模糊)控制规则库组成,数 据库为语言控制规则的论域离散化和隶属函数提供必要的定义、语言控制规则标记控制目 标和领域专家的控制策略。
(3)推理机
推理机是模糊控制系统的核心,以模糊概念为基础,模糊控制信息可通过模糊蕴涵和 模糊逻辑的推理规则来获取,并可实现拟人决策过程,根据模糊输入和模糊控制规则、模 糊推理求解模糊关系方程,获得模糊输出。
(4)模糊判决接口
起到模糊控制的推断作用,并产生一个准确的或非模糊的控制作用;此准确控制作用必 须进行逆定标(输出定标),这一作用是在对受控过程进行控制之前通过量程变换来实现的。
一个典型的和广泛应用的基于知识的控制系统包含知识库、推理机、控制规则集和/或控制算法等;推理机用于记忆所采用的规则和控制策略,根据知识进行推理,搜索并导出结论
递阶智能控制是按照精度随智能降低而提高的原理(IPDI) 分级分布的,由三个基本控制级构成的,系统的输出是通过一组施于驱动器的具体指令来实现的
雷伯特-克雷格位置/力混合控制器为R-C 控制器,P(q) 为机械手运动学方程;T 为力变换矩阵; 操作空间力和位置混合控制系统,末端工具的动态性能将直接影响操作质量
每个关节所需要的力或力矩 T, 是由五个部分组成的,第一项表示所有关节惯量的作用,各个 关节的惯量被集中在一起,存在有关节间耦合惯量的作用,第三项和第四项分别表示向心力和哥氏力的作用
有个光学编码器,以便与测速发电机一起组成位置和速度反馈,是一种定位装置,它的每个关节都有一个位置控制系统;对机器人的关节坐标点逐点进行定位控制
机器人位置控制有时也称位姿控制或轨迹控制,主要有两种机器人的位置控制结构形式,即关节空间控制结构和直角坐标空间控制结构;机器人的伺服控制结构有集中控制、分散控制和递阶控制等
液压传动机器人具有结构简单、机械强度高和速度快等优点;一般采用液压伺服控制阀和模拟分解器实现控制和反馈,省去中间动力减速器,从而消除了齿隙和磨损问题
机器人控制器具有多种结构形式,包括非伺服控制、伺服控制、位置和速度反馈控制、力(力矩)控制、基于传感器的控制、非线性控制、分解加速度控制、滑模控制、最优 控制、自适应控制、递阶控制以及各种智能控制等
电机与减速器是构成机器人关节驱动系统的核心机电组件;传感器与感知模组用于实时获取机器人自身状态及与环境交互信息的感知单元;机器人大脑系统负责感知和规划决策
频谱图法将语音信号的频谱沿着时间轴加以展开,识别精度一般;LPC法是对语音信号抽取LPC系数;隐藏式马可夫模式用于非特定人的语音识别,建立语音的状态转移模式
机器人通过摄像头这些外设获得图像之后,利用某种算法来进行图像之间的变换,对图像进行各种操作以达到所需要实现的功能;点运算改善图像的显示效果
由图像采集系统,图像处理系统及信息综合分析处理系统构成;机器人的视觉,大概可以理解为“视”和“觉” 两部分;系统主要由图像采集部件、图像的处理和分析、处理结果输出装置