Метод, алгоритм и устройство нечеткой фильтрации для управления позиционированием звеньев робота-манипулятора

Цель диссертационной работы – повышение точности и сокращение времени работы устройства нечеткой фильтрации шумов скольжения переменных резисторов в системе управления позиционированием механизмов робота-манипулятора. Разработаны: 1. Обобщенная математическая модель нечеткой фильтрации, включающая математическую модель нахождения суппорта нечеткой выходной переменной и математическую модель расчета выходного напряжения, отличающаяся тем, что для обеспечения условия полноты базы правил, выходная функция принадлежности строится в автоматическом режиме, позволяющая увеличить скорость обработки операций в нечетком фильтре за счет сокращения числа вычислительных процедур по отношению к фильтру Калмана, в 5.43 раза, к традиционному методу центра тяжести в 2.77 раза, по отношению к нечеткому фильтру Калмана в 3.81 раза. 2. Метод нечеткой фильтрации шумов скольжения, отличающийся тем, что коэффициенты регулирования устройства нечеткой фильтрации вычисляются на основе быстродействующего дефаззификатора, позволяющий увеличить скорость обработки операций в нечетком фильтре. 3. Алгоритм нечеткой фильтрации шумов скольжения в задаче управления механизмами робота-манипулятора, отличающийся тем, что для вычисления коэффициентов регулирования нечеткого фильтра используется композиция минимаксной импликации и метода отношения площадей, позволяющий минимизировать корень из среднеквадратической ошибки нечеткого фильтра по отношению к фильтру Калмана на 45% и на 15% по отношению к нечеткому фильтру Калмана при постоянном сигнале. При сунусоидальном сигнале ошибка RMSE минимизируется на 25% по отношению к фильтру Калмана и на 15% по отношению к нечеткому фильтру Калмана. 4. Структурно-функциональная схема устройства нечеткой фильтрации шумов скольжения переменных резисторов, отличающаяся совокупностью последовательности выполнения вычислительных операций метода нечеткой фильтрации, позволяющая сократить время работы устройства нечеткой фильтрации на 20%, сгладить шумы скольжения переменных резисторов и обеспечить аддитивность нечеткой модели принятия решений.