基于IGA的“類等效”建模在全自主足球機(jī)器人雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、全自主足球機(jī)器人是當(dāng)今科學(xué)研究的熱門領(lǐng)域之一。它集高科技和娛樂性于一身，是人工智能、機(jī)器人學(xué)、計算機(jī)視覺等領(lǐng)域，新理論、新方法的良好實(shí)驗(yàn)平臺。
　　絕大部分控制系統(tǒng)的設(shè)計是在離線的情況下進(jìn)行的。以什么樣的模型在什么樣的程度上，代替實(shí)際被控對象進(jìn)行控制器的設(shè)計，是控制系統(tǒng)設(shè)計首先應(yīng)當(dāng)解決的關(guān)鍵問題之一?；贗GA的“類等效”建模方法，從被控對象的主要特征量出發(fā)，建立結(jié)構(gòu)合理，參數(shù)精確的模型。這種方法極大的減小仿真模型和實(shí)際之間的差異

2、，大大縮短仿真到實(shí)時控制之間的進(jìn)程。
　　基于以上背景，本課題從全自主足球機(jī)器人的實(shí)際應(yīng)用中引出我們需要建立模型的被控對象——雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)。雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)是構(gòu)成直流電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的典型方案，往往作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的重要組成部分，建立雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的模型具有廣泛的實(shí)際意義。
　　本文先對直流電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的機(jī)理進(jìn)行深入研究，抓住其主要的動態(tài)特征，應(yīng)用“類等效”建模方法，把直流電機(jī)雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的模型，簡化成一個簡單的具有非線性特

3、性的狀態(tài)空間模型。進(jìn)而提出了通過實(shí)測系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速響應(yīng)，利用改進(jìn)的遺傳算法對該模型參數(shù)進(jìn)行精確辨識的方法。
　　為檢驗(yàn)方法的有效性，我們在 General Bar全自主足球機(jī)器人上，建立了以MAXON電機(jī)、驅(qū)動器為主要硬件，及基于μC/OS-II嵌入式操作系統(tǒng)軟件設(shè)計的實(shí)驗(yàn)平臺。對General Bar全自主足球機(jī)器人的兩套雙閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行了“類等效”簡化模型的建立。通過與常用模型的對比性實(shí)驗(yàn)，表明由此建模和參數(shù)辨識方法建立的模型，