本文設(shè)計(jì)了一種用于水下焊接機(jī)器人焊縫跟蹤的復(fù)合FUZZY-PID 控制器，采用模糊
控制和PID 并聯(lián)的控制模式，在大的誤差范圍內(nèi)采用FUZZY-PID 控制，進(jìn)行快速響應(yīng)調(diào)整，在小的誤差范圍內(nèi)采用傳統(tǒng)線性PID 控制進(jìn)行小偏差的調(diào)整。兩種控制模式采用基于閾值的切換方法，當(dāng)焊縫偏差小于2mm 時(shí)，采用PID 控制，當(dāng)偏差大于2mm 時(shí)，采用模糊PID控制。通過試驗(yàn)可以看出，這種復(fù)合模糊PID 控制器動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，超調(diào)量小，穩(wěn)態(tài)精高，能夠滿足焊縫跟蹤的要求。
水下焊接是一個(gè)強(qiáng)干擾的過程，各種不同的干擾相互影響，從而會(huì)產(chǎn)生焊接位置偏差。
在焊縫自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)中采用經(jīng)典控制的理論和方法進(jìn)行控制，在實(shí)際焊接生產(chǎn)中往往不能得到令人滿意的結(jié)果。而新興的模糊控制是一種與經(jīng)典PID 控制完全不同的控制算法，它具有PID 控制沒有的一些優(yōu)越特點(diǎn)，使得它在一些復(fù)雜的控制系統(tǒng)中得到較好的應(yīng)用。模糊控制的特點(diǎn)有如下幾點(diǎn)[1-4] 。1）它可以應(yīng)用在不知被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型而有人工控制的經(jīng)驗(yàn)的場(chǎng)合；2）它可以應(yīng)用在非線性系統(tǒng)中，如機(jī)器人自動(dòng)焊接控制系統(tǒng)中；3）由于模糊控制系統(tǒng)的核心是模糊控制器，而模糊控制器的實(shí)現(xiàn)是用微機(jī)來實(shí)現(xiàn)的，所以該控制系統(tǒng)具有數(shù)字控制的精確性。但是模糊控制器存在控制精度不足、穩(wěn)態(tài)誤差大、易震蕩等問題，這對(duì)我們焊縫跟蹤系統(tǒng)跟蹤精度影響很大。因此我們將模糊控制和PID 控制相結(jié)合，在大范圍內(nèi)采用模糊控制，以適應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)的非線性，在偏差較小時(shí)采用PID 控制，以提高系統(tǒng)的控制精度，這樣將兩者結(jié)合起來，發(fā)揮各自的長(zhǎng)處，同時(shí)又避免各自的不足，以達(dá)到焊縫跟蹤的效果[5-6]。