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基于模糊PID的机器人视觉伺服控制.pdf
工业}空韦U与应用 《自动化技术与应用》2009年第28卷第03期
I
基于模糊PD的机器人视觉伺服控制★
赵艳花，李春娟
1 023)
(洛阳理工学院电气工程与自动化系，河南洛阳47
摘 要：本文将模糊PID控制应用到机器人视觉倒服控制系统中，用以克服机器人视觉倒服系统的强祸余何非线性洲素得影响。以二
自由度机器人视觉伺服系统为例，仿真实现了其对直线运动和圆周运动轨迹跟踪，结果验证了控制器的效果。
关键词：模糊控制；控制规则；视觉伺服
中图分类号：TP242．62文献标识码：A 文章编号：1003—724l(2009)03一002卜03
PI Vision
D—BasedServo
Fuzzy
ZHAO
Yan-hua，LIChun-juan
InstituteofScienceand 471023
(Automation China)
deparmentj。uoyang Technology,Luoyang
Abstract：This a PIDcontrolleroftheroboticservovision resultsofatwo-linkrobotic
paperpresentsfuzzy system．Simulation
servovision arealso
system presented．
vision
Keywords：fuzzycontrol；controllaw；SeIWO
1 引言 的不同要求，从而使被控对象有良好的动态性能和稳态性能。
机器人视觉伺服系统是一个多输入多输出的非线性系统，具
有时变性、强耦合和非线性的动力学特性，用传统的控制方法难 2视觉伺服控制
以有效的控制【l】【31。模糊控制则是根据操作人员操作经验，不依
赖对象的数学模型，具有较强的鲁棒性，对被控对象参数的变化不
敏感，能够克服非线性、时变、耦合等因素的影响。籽模糊PID
控制用于机器人的视觉伺服控制，利用模糊控制的优点来提高机
器人视觉伺服系统的性能。
I
图2 摄像机坐标系和世界坐标系配置图
在基于位置的视觉伺服控制中，图象特征被提取出来和目标
的几何模型一起用来估计目标相对于摄像机的位姿，一旦目标的
图l 机器人视觉伺服模糊控制系统结构图 位置被确定，就可以通过求解逆运动学问题，得出关节角，输送给
PID参数模糊自整定是找出PID中3个参数与e和ec之间传统的具有关节位置和速度指令接口的机器人。图3给出了—个
的模糊关系，在运行中通过不断检测e和ec，根据模糊控制原理 坐标示意图【2J。图中基坐标系被定义世界坐标系w，为不失一般
来对3个参数进行在线修改，以满足不同e和ec时对控制参数 性，目标轨迹定义在基坐标系下的xy平面，其位置可以表示为
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