基于聯(lián)合仿真的機(jī)械手進(jìn)給機(jī)構(gòu)控制器設(shè)計(jì)*

杜太行，安春暉，孫曙光，劉 輝，梁 杰，李亞杰

(1.河北工業(yè)大學(xué)人工智能與數(shù)據(jù)科學(xué)學(xué)院，天津 300130；2.河北水利電力學(xué)院a.河北省工業(yè)機(jī)械手控制與可靠性技術(shù)創(chuàng)新中心；b.機(jī)械系；c.電氣自動(dòng)化系，滄州 061000)

0 引言

在玻璃加工生產(chǎn)的過(guò)程中，玻璃需要在各個(gè)加工工位上移動(dòng)，加工場(chǎng)地存在粉塵高溫等影響。同時(shí)玻璃的尺寸大且易碎，玻璃在整個(gè)搬運(yùn)過(guò)程中要求平穩(wěn)，振幅小且具有較高的搬運(yùn)效率[1]。目前，中小型玻璃生產(chǎn)企業(yè)主要采用的是輥道一體式的上下片機(jī)械手[2]。本文針對(duì)此種類(lèi)型的機(jī)械手進(jìn)行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

對(duì)于一些復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中很難精確建立其被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型。因此，三維實(shí)體建模結(jié)合Adams-MATLAB進(jìn)行聯(lián)合仿真分析成為解決該問(wèn)題的一種有效方法。冷華杰等[3]通過(guò)三維建模和Adams-MATLAB聯(lián)合仿真的方式建立了炮塔電機(jī)閉環(huán)控制模型，為后續(xù)的算法改進(jìn)和樣機(jī)設(shè)計(jì)提供了新的方法。劉春桐等[4]通過(guò)聯(lián)合仿真的方法設(shè)計(jì)了橋吊的模糊PID控制器，驗(yàn)證了其在系統(tǒng)擺角抑制上的有效性。PID控制器在進(jìn)給結(jié)構(gòu)控制中得到廣泛應(yīng)用。

陳志華等[5]將PID控制算法應(yīng)用到上下片機(jī)械手的進(jìn)給結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)了進(jìn)給結(jié)構(gòu)的精確定位。楊偉東等[6]通過(guò)PID控制器控制直線電機(jī)伺服系統(tǒng)，減小了位置輸出誤差。

傳統(tǒng)PID控制器參數(shù)確定后便不能實(shí)時(shí)調(diào)整，可變參數(shù)的模糊PID控制器可以很好解決此問(wèn)題。陳志高等[7]基于模糊PID設(shè)計(jì)了帶電機(jī)器人臂架變幅液壓的控制系統(tǒng)。……