多自由度機器人搬運平臺調(diào)平控制系統(tǒng)研究
本文選題:機器人搬運平臺 + 主動-隨動復合控制方法。 參考:《長安大學》2017年碩士論文
【摘要】:搬運機器人(Transfer Robot)是通過人類手動控制或者根據(jù)用戶規(guī)定的動作自動控制來進行貨物自動化搬運作業(yè)的機器人,F(xiàn)有的搬運機器人的末端執(zhí)行器多是手抓(氣動或液動)、吸盤等,驅(qū)動方式是氣動或者液壓驅(qū)動,但是當面對易碎或者不利于用機械手或者氣動吸盤的情況時,就迫切需要一種新型的工業(yè)搬運機器人的出現(xiàn)。本文提出了一種將搬運平臺作為末端執(zhí)行器來實現(xiàn)貨物搬運的多自由度搬運機器人(簡稱搬運平臺),保證貨物搬運過程中搬運平臺的水平則是整個控制系統(tǒng)的核心。首先,論文分析了搬運平臺調(diào)平控制系統(tǒng)基本的控制要求以及主要的工作方式,綜合考慮驅(qū)動方式、主控制器和平臺調(diào)平方法等方面,提出了調(diào)平控制系統(tǒng)的總體方案。從動態(tài)響應性能、控制精度等系統(tǒng)實際要求出發(fā),提出了調(diào)平系統(tǒng)的三種控制方法:主動控制法、隨動控制法和主動-隨動復合控制法,分析了三者各自的工作特性、優(yōu)缺點及適用范圍。其次,根據(jù)實際搬運平臺調(diào)平控制系統(tǒng),建立了平臺調(diào)平控制系統(tǒng)的數(shù)學模型。通過MATLAB/Simulink對模型分別采用PID和模糊PID調(diào)節(jié)器的仿真分析,結(jié)果表明模糊PID調(diào)節(jié)器具有更好的動靜態(tài)性能,為此,選擇魯棒性、穩(wěn)定性等綜合性能較好的模糊PID控制策略對平臺調(diào)平系統(tǒng)進行控制,并且在S7-200PLC上實現(xiàn)了該調(diào)平系統(tǒng)的模糊PID控制算法。最后,搭建了多自由度機器人搬運平臺的實驗臺,并設計了兩種不同的實驗方案驗證設計方案、控制方法及調(diào)節(jié)器的有效性。通過現(xiàn)場調(diào)試并采集實驗數(shù)據(jù)進行分析,發(fā)現(xiàn)了該搬運平臺的調(diào)平系統(tǒng)達到了預期的控制要求(控制精度在?以內(nèi),調(diào)平時間在3s以內(nèi)),從而說明了該機器人搬運平臺的調(diào)平控制方法以及控制策略的合理性和可行性。
[Abstract]:This paper presents three control methods of leveling control system , including active control method , follow - up control method and active - follow - up compound control method .
【學位授予單位】:長安大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TP273;TP242
【參考文獻】
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,本文編號:2052829
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