Diseño y análisis de un sistema de accionamiento para un manipulador en serie basado en control PID difuso ortogonal
Autores: Zhou, Haibo; Chen, Rui; Zhou, Shun; Liu, Zhenzhong
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Diseño y análisis de un sistema de accionamiento para un manipulador en serie basado en control PID difuso ortogonal
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Proporcional
Integral
Derivada
PID difuso
PID ortogonal-difuso
Método de control
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 24
Citaciones: Sin citaciones
Debido a que los parámetros proporcional-integral-derivativo (PID) seleccionados por experiencia son aleatorios, el efecto de control del PID difuso no puede ser optimizado. Con el fin de mejorar la precisión y estabilidad del control de movimiento del robot, se propone un método de control inteligente PID difuso ortogonal. En este documento, se utiliza el servo de dirección eléctrico como actuador y se establece el modelo matemático del sistema de accionamiento conjunto del motor servo. El análisis de simulación del control original, control PID, control PID difuso y control PID difuso ortogonal de las articulaciones del manipulador en el entorno de simulación de software Simulink y el experimento de control de movimiento del manipulador muestran que el uso del método de prueba ortogonal para ajustar los parámetros PID puede determinar rápidamente los parámetros PID apropiados y reducir en gran medida el número de pruebas. El tiempo de subida, tiempo de ajuste y sobrepico del sistema se reducen significativamente mediante el uso del control PID difuso, lo que puede mejorar la adaptabilidad del sistema. Al comparar y analizar los métodos de control PID difuso y PID difuso ortogonal, se puede observar que el sistema de PID difuso ortogonal para la combinación óptima de niveles de factor (= 0.1, = 30 y = 0.02) es el sistema óptimo. Los resultados experimentales muestran que el PID difuso ortogonal puede mejorar aún más la precisión del sistema y reducir el proceso de oscilación del sistema cerca del estado estacionario y hacer que el movimiento sea más estable.
Descripción
Debido a que los parámetros proporcional-integral-derivativo (PID) seleccionados por experiencia son aleatorios, el efecto de control del PID difuso no puede ser optimizado. Con el fin de mejorar la precisión y estabilidad del control de movimiento del robot, se propone un método de control inteligente PID difuso ortogonal. En este documento, se utiliza el servo de dirección eléctrico como actuador y se establece el modelo matemático del sistema de accionamiento conjunto del motor servo. El análisis de simulación del control original, control PID, control PID difuso y control PID difuso ortogonal de las articulaciones del manipulador en el entorno de simulación de software Simulink y el experimento de control de movimiento del manipulador muestran que el uso del método de prueba ortogonal para ajustar los parámetros PID puede determinar rápidamente los parámetros PID apropiados y reducir en gran medida el número de pruebas. El tiempo de subida, tiempo de ajuste y sobrepico del sistema se reducen significativamente mediante el uso del control PID difuso, lo que puede mejorar la adaptabilidad del sistema. Al comparar y analizar los métodos de control PID difuso y PID difuso ortogonal, se puede observar que el sistema de PID difuso ortogonal para la combinación óptima de niveles de factor (= 0.1, = 30 y = 0.02) es el sistema óptimo. Los resultados experimentales muestran que el PID difuso ortogonal puede mejorar aún más la precisión del sistema y reducir el proceso de oscilación del sistema cerca del estado estacionario y hacer que el movimiento sea más estable.