【摘要】：輪式物流機(jī)器人是工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的重要環(huán)節(jié),也是提高生產(chǎn)效率、降低成本的關(guān)鍵技術(shù)。重載類型的輪式物流機(jī)器人在運(yùn)行作業(yè)過程中的振動(dòng)問題是限制機(jī)器人的速度的重要因素,同時(shí)也會(huì)威脅到貨物的安全。本文以某型輪式物流機(jī)器人為研究對(duì)象,針對(duì)其振動(dòng)問題進(jìn)行了主動(dòng)控制研究。本文首先基于多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)詳細(xì)推導(dǎo)了輪式物流機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)理論模型,并結(jié)合輪式物流機(jī)器人在實(shí)際工作過程中的典型工況進(jìn)行了簡(jiǎn)單的動(dòng)力學(xué)求解分析。然后利用虛擬樣機(jī)技術(shù),在ADAMS動(dòng)力學(xué)軟件中建立了機(jī)器人和貨架的虛擬樣機(jī),通過MATLAB建立了時(shí)域路面模型,對(duì)輪式物流機(jī)器人在路面激勵(lì)下貨架的振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行了分析。其次,結(jié)合模糊控制算法以及SIMULINK的控制仿真,分別設(shè)計(jì)了一種簡(jiǎn)單模糊控制器和一種參數(shù)自調(diào)整的模糊控制器,對(duì)輪式物流機(jī)器人的振動(dòng)控制進(jìn)行了聯(lián)合仿真,對(duì)比了兩個(gè)控制系統(tǒng)的控制效率。最后,進(jìn)行了輪式物流機(jī)器人的振動(dòng)主動(dòng)控制試驗(yàn),結(jié)果表明:模糊控制能較好的適用于時(shí)滯系統(tǒng),但是受到時(shí)滯量的影響,對(duì)于單頻正弦激勵(lì)下的貨架振動(dòng)的控制效果隨著激勵(lì)頻率的變化改變,激勵(lì)頻率較低的時(shí)候控制效果較好,頻率越高激振器的時(shí)滯量越接近甚至大于正弦周期時(shí)間,此時(shí)模糊控制器的性能較差,在中低頻的正弦激勵(lì)下,本文設(shè)計(jì)的模糊控制系統(tǒng)的控制效率在15%—45%之間。
【圖文】：

言學(xué)模型是研究輪式物流機(jī)器人的基礎(chǔ)，由多個(gè)部件相互連接組成的系統(tǒng)稱為多系統(tǒng)的建模方法衍生出了多體動(dòng)力學(xué)理論，用多體動(dòng)力學(xué)建模的方法有多種，，輪式物流機(jī)器人是的典型的非完整約束系統(tǒng)，故采用拉格朗日乘子法，該方法日乘子，從而消除動(dòng)力學(xué)普遍方程中的理想約束力[45]。對(duì)于機(jī)器人與貨架接觸采用等效的非線性彈簧阻尼模型來描述貨架與機(jī)身的碰撞過程，并以力元的形方程。本文在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)輪式物流機(jī)器人的多體動(dòng)力學(xué)模型，然后運(yùn)用 New制 MATLAB 程序求解得到的微分-代數(shù)方程。剛體動(dòng)力學(xué)模型的輪式物流機(jī)器人構(gòu)件十分復(fù)雜，在保留必要的模型特點(diǎn)又不影響計(jì)算精度的型進(jìn)行簡(jiǎn)化，機(jī)器人內(nèi)部的元器件可以作為集中質(zhì)量處理。物流機(jī)器人的模型輔助轉(zhuǎn)向輪的連桿及懸掛彈簧、主動(dòng)輪的電機(jī)及其彈簧懸掛、貨架、機(jī)身與車作為剛體處理，之間的連接假設(shè)為理想約束，不考慮摩擦及間隙的影響，簡(jiǎn)化如圖 2.1 所示。

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文很強(qiáng)的非線性特征，目前還沒有通用性的解和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的，在忽略物體變形的基礎(chǔ)上， Hertz[46]接觸理論將靜力學(xué)中的理論公式然被廣泛應(yīng)用，然而經(jīng)典的假設(shè)的理想化使時(shí)由于碰撞過程中摩擦的引入進(jìn)一步加大了究碰撞過程中碰撞力的歷史，認(rèn)為接觸碰撞形速度（產(chǎn)生阻尼力）有關(guān)[47]。是幅度較小，低速間歇碰撞，同時(shí)貨架與機(jī)的結(jié)構(gòu)與機(jī)器人的接觸面上的凹槽配合用于析在碰撞過程中將其一端看作一個(gè)旋轉(zhuǎn)鉸約。
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP242;TB535

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2613065