采用非对称迟滞算子的工业机器人柔性关节迟滞特性建模

摘要：

针对工业机器人柔性关节所具有的多值对应及非对称特点的复杂迟滞特性对其控制精度产生不利影响的问题,在PI(Prandtl-Ishlinskii)模型框架下,提出一种针对非对称、强非线性复杂迟滞特性的神经网络建模方法.在PI模型的对称Play算子的结构基础上,将Play算子中的线性部分用非线性函数替代:将两个变化后的Sigmoid函数组合,构造一个与迟滞曲线轮廓接近的新函数,作为一个非对称非线性的迟滞算子,以此为激励函数,在PI模型框架下,构建神经网络迟滞模型,对柔性关节表现出的复杂迟滞特性进行建模.在柔性关节不同输入条件下获得的实验数据,对模型进行验证,结果表明最大预测误差能控制在1°以内,相较于PI模型,最大误差减小为其五分之一,均方根误差减小为其五分之一.所建立的神经网络迟滞模型具有较好的泛化能力,建模精度有较大提升.

关键词：柔性关节;复杂迟滞特性;神经网络迟滞模型;PI模型;非对称迟滞算子

所属期刊栏目：29

分类号：TP394.1;TH691.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：国家自然科学基金项目;广西自然科学基金项目

在线出版日期：2021-11-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2412-2420