模糊控制與灰色預測應用於隧道型機械手臂之分析

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姓名

朱韻雯(Yun-Wen Chu) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系

論文名稱

模糊控制與灰色預測應用於隧道型機械手臂之分析
(A Fuzzy Controller with the Grey Prediction Model for the Motion of a Robot)

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摘要(中)

在講求時效的現代，隧道內營建機械手臂的自動化，取代人工量測及操作，無疑是最快速簡捷的方式，所以本研究主要以小型的隧道內營機械手臂作做為分析，模擬機械手臂在隧道中的工作環境，達到有效的定位控制。本論文初步採用模糊控制器來定位，為了配合即時控制的需求及改善控制曲線，論文進一步則是結合灰色預測及模糊控制來預測機械手臂的位置，並且於上升時間(rise time)及超越量(overshoot) 等控制係數作一比較，從中可知此方法能使機械手臂達到更理想的定位輸出。
除此之外，為能掌握隧道內的情況，我們的機械手臂亦結合超音波做隧道面的掃描，將超音波的感應值做轉換，控制隧道手臂的伸縮，達到偵測的目的。
綜合以上實驗，我們發現在大部分的實驗中，機械手臂均可達到預期目標，本論文將在最後探討小部份結果不甚理想的原因，並提出未來改進的方向。

關鍵字(中)

★ 機械手臂
★ 模糊控制
★ 灰色預測

關鍵字(英)

★ robot
★ fuzzy control
★ grey predictor

論文目次

目錄
第一章緒論
1.1研究背景
1.2研究動機與目的
1.3論文架構
第二章模糊邏輯控制上的應用
2.1模糊理論
2.2模糊控制
第三章灰色預測理論及應用
3.1灰色預測理論
3.2灰色預測應用
第四章機械手臂硬體設計
4.1機械手臂之硬體簡介
4.2超音波簡介
4.3介面卡簡介
4.3.1編碼器/DAC介面卡
4.3.2類比輸入/輸出介面卡
4.3.3數位輸入/輸出介面卡
4.4機械手臂示意圖
第五章機械手臂軸定位問題
5.1 實驗一：模糊控制定位θ軸
5.1.1 軸定位控制器的設計步驟
5.1.2定位模糊控制器的設計
5.1.3實驗結果與討論
5.2 實驗二：模糊控制配合傳統灰色預測定位θ軸
5.2.1 設計步驟及控制流程
5.2.2 實驗結果與討論
5.3 實驗三：模糊控制配合新灰色預測定位θ軸
5.3.1 設計步驟及控制流程
5.3.2 實驗結果與討論
第六章機械手臂R軸定位問題
6.1 實驗四：模糊控制定距R軸
6.1.1 R軸等距控制器的設計步驟
6.1.2 R軸等距模糊控制器的設計
6.1.3實驗結果與討論
6.2 實驗五：以模糊理論偵測隧道之凹洞面
6.2.1 設計步驟
6.2.1 實驗結果與討論
第七章結論與建議
7.1 結論
7.2 建議
參考文獻
附錄A 機械手臂硬體實圖
附錄B 超音波規格表

參考文獻

參考文獻
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【2】王年燦編譯,James A. Rehg原著,"機器人與電腦整合製造系
統", 全華圖書,1995年
【3】吳漢雄,鄧聚龍,溫坤禮編著"灰色分析入門"高立圖書,1996年
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指導教授

鍾鴻源(Hung-yuan Chung)

審核日期

2000-6-12

推文