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智能制造
基于模糊自适应PID算法的工业机器人运动控制研究
王贵丽刘伟民麻丽明刘小凡河北机电职业技术学院电气工程系
摘要：本文以ER3A-C60型机器人为研究对象，建立运动学模型，结合机器人运动控制系统的动力和控制特性，运用模糊自适应PID
算法建立模糊逻辑控制系统，通过自适应算法的调整位置参数实现对ER3A-C60型机器人的运动控制。利用Simulink进行仿真，验证了该算
法的有效性和可行性。
关键词：工业机器人模糊自适应PID运动控制
项目基金：河北省重点研发计划自筹项目：基于模糊自适应PID工业机器人运动控制的研究。
项目编号
项目负责人：王贵丽
引言
随着机器人技术的快速发展，机器人在各行业中应用越来越广泛。
工业机器人的应用促使传统工业发生新的变革。工业对机器人的需
求不仅从数量上大幅度提高，对其性能要求也越来越高，因此需要不
断提高机器人的控制精度，满足现代企业对制造能力和效率的高标
准要求。
在实际工程应用中，工业机器人具有非线性、耦合性强、数学模
型不确定的特点。针对机器人控制的数学模型不确定性，本文把模糊
自适应PID控制算法应用在六自由度关节型机器人ER3A-C60上，
通过理论分析和仿真实践，验证所提出的算法能够实现系统的渐进
对于安徽埃夫特ER3A-C60型工业机器人，按照标准D-H建
稳定性。
模方法建立如图3所示的ER3A机器人D-H坐标系。
1、建立ER3A机器人的运动学模型
本文以ER3A-C60型机器人为例，基于基坐标变换的4参数的
D-H模型对工业机器人的运动学模型进行分析。图1是关节变换原
理图及参数。
图1关节变换原理图及参数图3ER3A机器人D-H坐标系
根据建立的ER3A工业机器人D-H模型可以得到ER3A的
D-H参数，如表1所示：
表1ER3A机器人D-H参数表
2、模糊自适应PID控制器的设计
2.1模糊自适应控制算法设计
模糊自适应控制算法目的是在线实时辨识构建ER3A-C60型机
器人的数学模型，并基于该模型设计一种符合期望动态参数的控制
器。
图2连杆坐标系假设六自由度机器人数学离散模型如下：
数码世界P.267
智能制造
图7模糊自适应PID控制曲线图图8常规PID控制曲线图
（2）在仿真的过程中采用Sources模块库中的Pulse
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