導(dǎo)語(yǔ)：智能機(jī)器人節(jié)能控制技術(shù)探究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師，歡迎參考。

[摘要]機(jī)器人的發(fā)展歷史已經(jīng)近半個(gè)世紀(jì)，其代表著一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展程度，每個(gè)國(guó)家都很重視智能機(jī)器人的研究，根據(jù)上述背景，提出智能機(jī)器人節(jié)能控制技術(shù)研究。智能機(jī)器人節(jié)能控制技術(shù)是以PID技術(shù)為基礎(chǔ)的，主要的工作原理是通過(guò)控制啟動(dòng)時(shí)的電流來(lái)減少智能機(jī)器人的能量消耗，以此來(lái)達(dá)到節(jié)能的目的，并對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明該技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

[關(guān)鍵詞]智能；機(jī)器人；節(jié)能控制技術(shù)

機(jī)器人的發(fā)展已經(jīng)有60年的歷史之久，它代表著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的程度，這些年來(lái)，從最開(kāi)始的編程機(jī)器人到現(xiàn)在的智能機(jī)器人，節(jié)能控制技術(shù)都在不斷的更新和完善。節(jié)能控制技術(shù)一直是智能機(jī)器人的熱點(diǎn)問(wèn)題和技術(shù)發(fā)展的方向。國(guó)內(nèi)近幾年的計(jì)算機(jī)技術(shù)在飛速的發(fā)展，為智能機(jī)器人節(jié)能控制技術(shù)的研究提供了理論以及技術(shù)上的支撐。本文將結(jié)合智能機(jī)器人的特點(diǎn)，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID理論對(duì)智能機(jī)器人的節(jié)能控制技術(shù)進(jìn)行研究[1]。

1基于PID的智能機(jī)器人節(jié)能控制技術(shù)

在智能機(jī)器人的節(jié)能控制系統(tǒng)中，主要的控制對(duì)象就是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。智能機(jī)器人的啟動(dòng)主要有兩種模式。第一種是降壓?jiǎn)?dòng):這種啟動(dòng)方式會(huì)使電流與電壓呈現(xiàn)正比例的關(guān)系。因此，可以降低定子電流以限制啟動(dòng)電流，即降壓?jiǎn)?dòng)。由于啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小，降壓?jiǎn)?dòng)時(shí)啟動(dòng)的電流減小，所以只適用于啟動(dòng)電流必須減小，負(fù)載不變，不需要高啟動(dòng)的情況[2]。此方法的具體操作是：機(jī)器人啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)連接成星形接線，啟動(dòng)成功后，發(fā)動(dòng)機(jī)變成三角形接線。通過(guò)控制功率的方式來(lái)對(duì)啟動(dòng)電流進(jìn)行控制，以此達(dá)到降壓?jiǎn)?dòng)的標(biāo)準(zhǔn)，這種方式無(wú)法判斷發(fā)動(dòng)機(jī)功率的大小是否需要降壓?jiǎn)?dòng)，必須仔細(xì)觀察研究機(jī)器人的負(fù)載條件。智能機(jī)器人的啟動(dòng)電流比正常電流大了很多倍，而電網(wǎng)電壓的電壓范圍可承受的波動(dòng)通常為±10％。第二種是直接啟動(dòng)，也可以叫做全壓?jiǎn)?dòng)，是大部分機(jī)器人啟動(dòng)的方式。把機(jī)器人定子電壓端連接到電源，并在正常電壓值下啟動(dòng)。全壓?jiǎn)?dòng)具有快速、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大的特點(diǎn)，是最簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)，可靠的啟動(dòng)方式[3]。智能機(jī)器人節(jié)能控制技術(shù)的應(yīng)用的研究很多，其中有許多完善的方法。在提高機(jī)器人節(jié)能控制方面，主要包括以下措施：首先是改善機(jī)械特性曲線以便能夠順利且平穩(wěn)地實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩提升過(guò)程；其次是最小化機(jī)器人啟動(dòng)的瞬時(shí)電流；再次是應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化機(jī)器人的啟動(dòng)器控制，以便于節(jié)能。

2節(jié)能控制技術(shù)的工作原理

智能機(jī)器人的節(jié)能控制系統(tǒng)需要運(yùn)用到計(jì)算機(jī)內(nèi)部的浮點(diǎn)運(yùn)算，通常的控制器是沒(méi)法辦法實(shí)現(xiàn)的，所以，將其運(yùn)用到節(jié)能控制器上。節(jié)能控制器采取的是主從機(jī)的構(gòu)成方式。主機(jī)主要的任務(wù)是完成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法，從機(jī)的任務(wù)是完成采集樣本以及控制的任務(wù)，從機(jī)是插卡式設(shè)計(jì)。要真正實(shí)現(xiàn)機(jī)器人節(jié)能，機(jī)器人應(yīng)該在大部分工作時(shí)間內(nèi)必須是節(jié)能的狀態(tài)，這個(gè)要求有點(diǎn)近乎苛刻。因此，不能滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速要求。在這個(gè)條件下，在啟動(dòng)階段設(shè)計(jì)一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)定子端電壓的控制裝置，以便在啟動(dòng)過(guò)程中可以自動(dòng)的調(diào)節(jié)輸出電流和輸出轉(zhuǎn)矩。一般的軟件設(shè)計(jì)大部分是依靠改變接線方式來(lái)降低啟動(dòng)電流，以此來(lái)減少發(fā)動(dòng)機(jī)所受到的摩擦。研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)器人在啟動(dòng)時(shí)消耗的能量是正常運(yùn)行的好幾倍。本文提出了一種軟啟動(dòng)方式，這種方式不但可以對(duì)啟動(dòng)時(shí)的電流進(jìn)行控制，還可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)的摩擦。

3智能機(jī)器人節(jié)能控制技術(shù)試驗(yàn)

基于上述的節(jié)能控制技術(shù)的工作原理，對(duì)智能機(jī)器人的節(jié)能控制系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如圖1：90009600100001300920094009800260390520控制電流、mA650圖1節(jié)能控制技術(shù)的試驗(yàn)結(jié)果圖1中是在機(jī)器人工作模式下的試驗(yàn)結(jié)果，上半部分的曲線代表的是控制電流隨著壓力的變化而產(chǎn)生相應(yīng)的變化，下半部分表示的是負(fù)載壓力的變化過(guò)程。根據(jù)上圖可以看出，負(fù)載壓力產(chǎn)生變化的話，控制電流也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，因此，若是通過(guò)控制電流來(lái)對(duì)壓力實(shí)施控制，放棄控制時(shí)產(chǎn)生的二次電壓就會(huì)隨之減少，從而達(dá)到節(jié)能的目的。

4結(jié)語(yǔ)

本文主要介紹了基于PID技術(shù)的智能機(jī)器人節(jié)能控制技術(shù)，分別闡述了其工作原理以及試驗(yàn)結(jié)果，希望對(duì)以后的研究有所幫助。

【參考文獻(xiàn)】

[1]熊秋華.軌道交通環(huán)境智能節(jié)能控制技術(shù)[J].工程技術(shù):文摘版,2016（50）:00181-00181.

[2]沈昊.寶鋼1780熱軋除鱗智能節(jié)能控制技術(shù)[J].上海電機(jī)學(xué)院學(xué)報(bào),2017,20(2):120-124.

[3]傅長(zhǎng)榮,陳志軍,徐敏勇,等.公路隧道照明節(jié)能智能控制技術(shù)的深化研究[J].華東科技:學(xué)術(shù)版,2017，9(4):32-32.

作者:楊帥 單位:長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)人文信息學(xué)院