本控制方法主要适用于LED芯片生产上蜡过程中机器人的运动控制。
背景技术：
近年来，随着LED芯片的需求量越来越大，LED芯片生产过程中的一些设备开始引起人们的关注，本发明研究的上蜡机器人是在LED贴片之前，先将一定量的蜡喷到粘贴板上，喷蜡机器人需要最快最准确的把蜡喷到预定的位置，这就需要研究喷蜡机器人的运动路径和运动轨迹。国内外的专家对机器人的运动进行了大量的研究，有的利用带扰动和变异因子的改进禁忌搜索算法建立规划模型，规划运动路径。有的设计利用传感器感知自己所处的位置，并规划自己的路径，以最优的方式到达目标点。有的采用蚁群算法和混合蛙跳算法相融合的算法，规划机器人的路径，实现最优控制。有的采用B样条方法，实现了多目标的轨迹优化，最终达到了时间最优，平滑性最优的目的。有人提出了一种新的机器人任务空间控制与学习策略，不仅实现了闭环系统所有信号的最终一致有界，而且在稳定的控制过程中，实现了部分神经网络权值收敛到最优值以及未知闭环系统动态的局部准确逼近。有人应用径向基神经网络来逼近水下机器人的动力学模型，最终实现了轨迹的跟踪控制。
本发明针对LED上蜡机器人的运动系统，本文采用最优化理论的最短路径规划法规划机器人的运动轨迹，针对上蜡机器人的运动采用高阶多项式规划关节的运动。在确定学习理论的指导下，采用径向基函数设计一种自适应神经网络控制器，沿着规划好的运动轨迹跟踪控制机器人的运动过程，这样可以保证机器人运动的平稳性、快速性，达到节约时间和节约能量的目的。
技术实现要素：
本发明首先对上蜡机器人的运动路径进行规划，运用最优化原理搜索出最短路径，然后再规划两个关节机器人的运动轨迹，也就是运动过程中的加速、匀速和减速过程，能够使机器人快速、平缓的到达目的地。度和设计了一套适用于LED芯片生产过程中上蜡工艺的压力控制系统，根据压力控制系统的结构和LED芯片生产所需的条件，规划气缸活塞的运动轨迹和活塞需要承受的压力，通过二阶段模糊控制方法选择需要模糊调节的阀门，并且针对于需要调节的阀门实现模糊自适应控制，完成对活塞规划轨迹和活塞承受压力的跟踪控制，本发明的控制系统，采用位移和压力的2种方式、5个变量的输入，实现了4个阀门的控制的精确控制，最终达到跟规划的轨迹和压力变化过程基本一致。
本控制系统不但具有操作过程简单、输出量连续、可靠性高等优点，而且完全程序化，具有较好的自动化效果。
本控制方法根据所测得的活塞的位移和活塞承受的力的情况，根据模糊控制规则，利用半张量积方法进行计算，实时的作出判断决策，选择需要控制的阀门，然后对阀门进行自适应的模糊PID控制。针对于一个阀门的控制步骤如下：
1）确定这个阀门能够控制的压力，求出其压力实测值跟规划值的误差和误差变化率，把这两个变量作为模糊控制器的输入变量。输出变量为PID控制器三个参数（P、I、D）的变化量。
2）设计模糊控制规则，把输入量分为9个等级，输出量分成7个等级，对输入和输出变量设定模糊集合，采用三角形的隶属度函数，设计模糊控制规则，每条规则都要经过多次仿真。
3）把模糊控制向量化，就是把模糊集合变成向量，把模糊规则变成模糊矩阵。
4）半张量积计算，把模糊向量和模糊矩阵采用半张量积的方式进行计算，确定需要输出的模糊量。
5）去模糊化，把输出变量变成具体的阀门的状态或者PID参数的变化量。
通过实施本控制系统和本控制方法，可以有效的控制LED芯片上蜡过程的压力，提高LED芯片生产的质量和合格率，大大提高了LED芯片生产的效率。
附图说明
附图1为上蜡机器人压力控制系统结构示意图。
图中：1是控制器，2是位移传感器，3是气缸，4是压力传感器，5是减压阀，6是比例控制阀，7是输气管道，8是储气室，9是空气压缩机，10是比例控制阀，11是减压阀，12是压力传感器，13是加压盘，14是支撑台，15是压力传感器,16是压力传感器。
附图2为系统决策模型示意图
图中：1是气缸上压力传感器，2是参数规划值，3是模糊决策控制器，4是气缸下压力传感器，5是工作台压力传感器，6是位移传感器，7是气缸上调压阀，8是气缸上比例阀，9是气缸下调压阀，10是气缸下比例阀，P是活塞承受的压强，P1是气缸内活塞上部的压强，P2是气缸内活塞下部的压强，H是活塞运动的位移。
实施方式
参照说明书附图对本发明的控制方法在LED芯片生产过程压力的控制做以下说明。具体操作是：活塞初始位置处于气缸的最顶端，当需要加压时，减压阀5关闭，减压阀11放开，比例调节阀10关闭，比例调节阀6放开，调节比例调节阀6，使压强P越来越大，加速度越来越大，压力跟踪规划的活塞的压力，如果大于规划的压力值，优先关闭减压阀11；当活塞运动到一定位置后，需要减小压强P，加速度仍然为正，但是越来越小，这时需要关闭减压阀11，比例阀6逐渐调小和比例阀10逐渐调大，到比例阀6调到最小时，再放开减压阀5，直到P=0，此时减压阀11关闭，比例阀10开放，减压阀5，开放，比例阀6关闭，子这种状态下活塞做匀速运动，运动到一定距离后活塞减速，此时减压阀11关闭，比例阀10开放，减压阀5，开放，比例阀6关闭，比例阀10逐渐调大，P小于0，减速度逐渐增大，减速度增大到固定值后，比例阀10逐渐调小，减速度逐渐变小，直到达到目标位置，活塞运动27cm，此时P=0，活塞速度为0，活塞跟受压LED芯片恰好刚刚接触。活塞开始加压，此时减压阀5关闭，减压阀11放开，比例阀10关闭，比例阀6放开，调节比例调节阀6，使压强P越来越大，最终达到LED芯片受压为0.55MPa，此时减压阀5、11关闭，比例阀6、10放开，调节两个比例阀使压力恒定。阀门是选择过程使通过模糊控制器实现的，阀门的控制过程使通过自适应模糊PID控制器完成的。其中控制器的计算应用了半张量积的数学计算方法。