机械臂液压关节FuzzyP十ID控制器的
软件实现
张攀峰"，穆希辉”，郭浩亮"，郝建滨
（1.军械工程学院，河北石家庄050003；2.总装备部军械技术研究所，河北石家庄050003） SoftwareRealization of theFuzzyP+IDControler in Mechanical Manipulator's
HydraulicJoint
ZHANG Pan feng' ,MU Xi hui’ ,GUO Hao - liang' ,HAO Jian bin°
(1, Ordnance Engineering College,Shijiazhuang 050003,China;2. Research Institute of Ordnance Technology,Shijiazhuang
050003,China)
摘要：提出了一种针对非线性、时变性比较突出的机械臂液压驱动关节的FuzzyP十ID控制策略。依据PID控制获得控制经验，结合模糊控制思想，设计了FuzzyP十ID控制器。软件实现中，基于TI 公司的DSP处理芯片实现了FuzzyP十ID控制算法，将模糊榆入输出变量论域作离散化处理，并建立了离线推理的控制规则表，模糊控制器在线运行时：通过查表完成控制过程，实时性强，稳定性好。
关键词：机械臂；液压关节；FuzzyP十ID控制策略；软件实现
中图分类号：TH241 文献标识码：A
文章编号：1001-2257(2012)04-0068-03 Abstract:In this paper,theFuzzyP+ID control strategy of the hydraulic drive joint is proposed ir view of non linear,time - varying feather. Combi-ning with the of Fuzzy control theory and the expe rience of the PID control strategy,the FuzzyP+ID controller is designed, Based on DSP processing chip made in TI,FuzzyP+ID control algorithm is achieved,the universe of Fuzzy sets of the inpu and output variables is discretized and the control rule table of off - line inference can be obtained. During the fuzzy controller operation on line,the control process is completed through look - up ta ble,the better real time property and stability is gained.
收稿日期：2011-1020
基金项目：国家“八六三"项目（2001AA422420）
.68.
Key words: mechanical manipulator; hydraulic drive joint; FuzzyP+ID control strategy; software realization
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引言
危险品处理与搬运是世界各国和军队共同关注
的课题。危险品的姿态随机性较大，处理过程中随时可能爆炸，增加了处理难度。机器人末端执行期(手爪)的期望位姿由6个关节的伺服控制来保证}，且手爪的运动应具备良好的可控性，对各个关节的伺服控制提出了较高的要求[3]
对于机械臂的液压关节控制，传统线性PID控制器无法协调快速性和稳定性之间的矛盾，当参数变化时，其鲁棒性降低。在对控制系统的输人输出特性有较深入全面的了解基础上，依据PID控制获得控制经验，结合模糊控制思想，弥补了传统PID 无法达到的控制效果，软件采用查表法来实现 FuzzyP十ID控制算法。
FuzzyP十ID控制系统结构
通过将模糊控制与PID控制相结合，可以使控制器既具有模糊控制适应性强的特点，又具有PID 控制精度高的特点。中采用的FuzzyP十ID控制策略，其结构如图1所示。在原PID控制参数的基础上，设计FuzzyP十ID控制器时，只需多调整一个附加参数。
采用的FuzzyP十ID控制器，是由常规的积分控制I、微分控制D和模糊逻辑控制器FuzzyP构
《机械与电子》2012(4）