叶 丹，王东林



采用改进模糊PID控制的串联机械手追踪误差研究

*叶 丹1，王东林2

（1. 安徽文达信息工程学院机电工程学院，安徽，合肥 230012；2. 三一重机有限公司，江苏 昆山 215300）

针对串联机械手运动角位移跟踪误差较大问题，提出了改进模糊PID控制方法。创建串联机械手简图模型，给出机械手动力学方程式，设计了模糊PID控制系统。引用粒子群算法并对其进行改进，采用改进粒子群算法优化模糊PID控制器，将改进模糊PID控制器用于控制串联机械手角位移变化。采用Matlab软件对串联机械手角位移跟踪误差进行仿真验证，并且与传统PID控制器和模糊PID控制器仿真结果形成对比。仿真结果显示，串联机械手采用PID控制器和模糊PID控制器，其角位移跟踪误差较大，而采用改进模糊PID控制器，角位移跟踪误差较小。串联机械手采用改进模糊PID控制器，可以提高控制系统的稳定性，削弱机械手的抖动现象。

机械手；模糊PID控制；改进粒子群算法；角位移；误差

0 引言

机械手可以替代手工劳动，根据预先设置的轨迹进行运动，实现物体的搬运和装配工作[1]。由于机械手优于人类的劳动，使得许多企业采用机械手自动化生产线[2]。特别是在有危险的环境中工作，机械手的优势更加明显。因此，机械手在军事、医疗、航空及海洋等许多领域得到了广泛的应用。

串联机械手在执行高精度产品加工任务时，其角位移精度控制至关重要。为了降低串联机械手角位移运动产生的误差，研究者从多方面对机械手的控制方法展开研究。……