Системный анализ и управление

Neural network compensation of dynamic errors in a position control system of a robot manipulator

[Нейросетевая компенсация динамических ошибок в позиционной системе управления манипуляционным роботом]

E. N. Rostova^a, N. V. Rostov^b, Zh. Yan<sup>b

a</sup> St. Petersburg Institute for Informatics and Automation of RAS
^b Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University

Аннотация: Рассмотрена система позиционного управления трёхзвенным манипуляционным роботом. Проведен обзор публикаций по вопросам нелинейной компенсации динамических ошибок в системах программного управления манипуляционными роботами с использованием нейронных сетей. Представлено математическое описание системы управления с нелинейной компенсацией динамики исполнительного механизма робота. Проведено обучение многомерных нелинейных нейросетевых компенсаторов динамических ошибок, обусловленных действием инерционных, кориолисовых и гравитационных нагрузочных моментов в приводах робота. Разработаны компьютерные модели системы управления с различными вариантами многомерных нейросетевых компенсаторов, включаемые в разомкнутый канал управления и замкнутый контур системы управления. Проведено компьютерное моделирование систем с прототипными и нейросетевыми компенсаторами рассматриваемых типов. Сделан сравнительный анализ динамических ошибок в системах управления с различными комбинациями нейросетевых компенсаторов. Даны рекомендации по программной реализации нейросетевых компенсаторов для реальных позиционных систем управления манипуляционными роботами.

Ключевые слова: position робот-манипулятор, позиционная система управления, нейронные сети, нелинейные многомерные компенсаторы, моделирование, динамические ошибки.

УДК: 004.896

Поступила в редакцию: 10.01.2020

Язык публикации: английский

DOI: 10.18721/JCSTCS.13105