[发明专利]一种机器人单关节人工免疫系统监控的混合控制方法

说明书

本发明提出了一种机器人单关节人工免疫系统监控的混合控制方法，包括：步骤S1，根据位置指令和单关节位置反馈计算位置误差值；步骤S2，将位置误差传到常规控制器中；步骤S3，将常规控制器的结果和位置反馈输入到快动力模型中，得到快动力值；步骤S4，将得到的快动力减去力矩反馈输入到PD控制器中；步骤S5，将PD控制器的输出与人工免疫监控器的结果相乘得到监控结果；步骤S6，将监控结果与常规控制器输出相加作为单关节控制的输入；步骤S7，将单关节控制的输入传到人工免疫控制器中，形成闭环。

技术领域

本发明涉及工业机器人技术领域，特别涉及一种机器人单关节人工免疫系统监控的混合控制方法。

背景技术

随着工业机器人应用领域的不断扩大以及现代工业的快速发展，人们对工业机器人性能的要求越来越高，以进一步提高生产效率和产品质量，因此高速、高精度成为目前机器人伺服控制的发展趋势。

工业机器人系统是一个强非线性、强耦合的复杂系统，要想提高工业机器人的跟踪精度和响应速度，须提高运动伺服控制性能。

目前机器人伺服主要采用传统三环串级PI控制方法。该方法是目前使用最普遍的控制方法，无需控制模型，通过纠正偏差达到指令目标。但是由于存在饱和，及单关节能力达到最大限度，在控制过程中存在强非线性。此非线性会造成反应速度的下降，期望外的过度过程，甚至影响系统的稳定性。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种机器人单关节人工免疫系统监控的混合控制方法。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种机器人单关节人工免疫系统监控的混合控制方法，包括如下步骤：

步骤S1，根据位置指令和单关节位置反馈计算位置误差值；其中，位置误差=位置指令-位置反馈；位置指令指单关节连杆端位置指令，单关节位置反馈指连杆端位置反馈，电机位置在减速器前，连杆位置在减速器后；

步骤S2，将位置误差传到常规控制器中；

步骤S3，将常规控制器的结果和位置反馈输入到快动力模型中，得到快动力值；

步骤S4，将得到的快动力减去力矩反馈输入到PD控制器中；

步骤S5，将PD控制器的输出与人工免疫监控器的结果相乘得到监控结果；

步骤S6，将监控结果与常规控制器输出相加作为单关节控制的输入；

步骤S7，将单关节控制的输入传到人工免疫控制器中，形成闭环。

进一步，在所述步骤S2中，常规控制器包括：P、PI、PID、模糊控制。

进一步，在所述步骤S3中，

将常规控制器的结果和位置反馈输入到快动力模型中，得到快动力：

其中：: 电机位置；： 连杆端惯量；：电机惯量；: 科氏力项；：电机力。

进一步，在所述步骤S7中，所述人工免疫控制器包括：人工免疫P控制器和人工免疫模糊PID控制器。

进一步，当采用人工免疫P控制器时，

其中：：控制器输入；：控制器输出；：反馈速度参数；：稳定性参数；：选择的非线性方程；K = k1为反馈速度参数，可调正数；a为稳定性参数，通过k2/k1得到，k2可调正数。