基于FNN的板球系统轨迹控制方案.pdfVIP

文献标识码：A 文章编号：1003．0492(2010)08—0092—02 中图分类号：TP273 基于FNN的板球系统轨迹控制方案 SchemeforTraceControlofBallandPlateSystem 赵艳花 (1982一) 等，本文就基本位置控制和轨迹跟踪问题 ，提出了模糊多变量控 女，河南濮阳人，硕士 ，助教。现就职于洛 制结合神经网络控制方案，并给出了仿真结果和实际系统的控制 阳理工学院电气工程与 自动化系，主要研究 结果 ，证明了该控制方案的优越性。 方向为 自动控制、机器人视觉伺服控制。 摘要：基于视觉的板球系统是一个典型的多变量、非线性控制对象，本文 针对该系统的基本位置控制和轨迹控制问题，提出了模糊多变量控制方法 并结合神经网络控制方案，仿真实验结合实际系统实验均实现了其对位置 控制和任意运动轨迹控制，验证了控制效果。 关键词 ：板球系统；轨迹控制；模糊多变量控制 Abstract：Vision—basedballandplatesystem isatypicalmulti—variable nonlinearsystem．Forthepositionandtracecontrolofthissystem，inthispaper weproposeafuzzymulti—variablecontrolmethodcombinedneuralnetworks． Thesimulationresultandrealsystem resultofpositionandtracecontrolshows 图1板球系统示意图 thatourschemehasgoodperformance． Kevwords：Ballnadplatesystem；tracecontrol；fuzzymulti—variablecontrol 2 控制策略 板球系统球盘x、Y轴相互垂直，球盘具有绕 X轴旋转和绕 Y轴旋转两个 自由度，对应于板绕x轴转动的倾角 ql和绕Y轴 转动的倾角q2，角度以逆时针为正。 l 引言 板球系统是一个典型的多变量、非线性控制对象，它是杆 球系统的扩展 ，板球系统如图l所示 ，由平板、小球、CCD摄像 机、电机和相应的控制设备组成。两台电机可以分别带动平板倾 斜以使小球在其上任意滚动 ，ccD摄像机是小球位置的检测设 备。 板球系统是具有两个输入、两个输出的二 自由度非线性动态 系统，应用直接数字控制 (DDC)具有相当大的困难 。板球系统 的控制问题包括：到点的滚动，以及难度较大的轨迹跟踪和绕障 图2 板球转角和电机转角之间的关系 缸，J化I博览 2010年OS~JTU 系统可以近．似．分恐解．而成．X方向．和．Y方．向而两．个子系统，分别表示 为 一 B(x,x4 gsinx3)I． l 0 l 图3小球从初始位置达到设定位置 (50。50) 酏 一gsin)I+ 在此基础上做了小球轨迹控制 ，其中，图