李志中臺灣大學：機械工程學研究所蘇維傑Su, Wei-ChiehWei-ChiehSu2007-11-282018-06-282007-11-282018-06-282007http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/61559In this thesis, fuzzy control for a tendon-driven robotic mechanism with flexible tendon is studied. Because of the nonlinear. effect of the tension is tendons, the equation of motion of the system is thus nonlinear and difficult to control. To design the controller for the tendon-driven mechanism using fuzzy theory, controller parameters are derived from our experience in force control. First, the membership function for the fuzzy set are developed according to the position error, rate of change of the position error, and tension in tendon. Then, the proper parameters are obtained by simulating the system. Finally, an experiment is conducted to verify the concept. In addition, the PI controller is compare with the fuzzy controller. The results shows that in step response, the system with fuzzy controller exhibits better performance in steady-state and tendon force than that of the system using PI controller. In sinusoidal wave response, the system with fuzzy controller exhibits bigger oscillation than PI controller.目 錄 誌謝 i 中文摘要 ii 英文摘要 iii 目錄 iv 表目錄 vii 圖目錄 viii 第一章 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 文獻回顧 2 1.3 研究動機與目標 3 1.4 本文介紹 3 第二章 撓性腱驅動機構 5 2.1 前言 5 2.2 基本假設 5 2.3 動力方程式 5 第三章 模糊控制器之理論與控制器設計 8 3.1 前言 8 3.2 模糊理論基本原理 8 3.2.1 模糊集合 8 3.2.2 模糊關係 11 3.3 模糊控制基本結構 12 3.4 模糊控制器製作 16 3.4.1 前言 16 3.4.2 模糊控制器建立 16 3.4.3 控制器之輸入變數 18 3.4.4 控制器之模糊規則庫 21 3.4.5 控制器之輸出變數 24 3.5 微調模糊控制器 25 3.6 模糊控制器之模擬 29 3.6.1 步階輸入之模擬 29 3.6.2 弦波函數輸入之模擬 33 3.7 PI控制器 36 3.8 模糊控制器與PI控制器之比較 39 第四章 腱驅動控制實驗 41 4.1 實驗機構 41 4.2 實驗設備 42 4.3 實驗流程 43 4.3.1 滑輪3角度的量取 43 4.3.2 腱張力之量測 44 4.3.3 控制器的補償 44 4.3.4 馬達定位控制 45 4.4 模糊控制器之模擬與實驗結果 45 4.4.1 步階輸入 46 4.4.2 弦波函數輸入 50 4.5 模糊控制器與PI控制器之實驗比較結果 53 4.6 討論 57 第五章 結論與未來研究方向 58 5.1 結論 58 5.2 未來研究方向 58 參考文獻 R-1 附錄 A 符號說明 A-1 附錄 B 腱驅動機構設備 B-1 附錄 C 腱驅動機構零件圖 C-1527263 bytesapplication/pdfen-US模糊控制撓性腱驅動機構腱張力腱鬆弛fuzzy controlflexible tendontendon forcetendon-driven robotic mechanismthesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/61559/1/ntu-96-R93522633-1.pdf