【摘要】：作為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)不可或缺的一部分,關(guān)節(jié)型機(jī)器人伴隨著人工智能技術(shù)、虛擬樣機(jī)技術(shù)和聯(lián)合仿真技術(shù)的發(fā)展迅速崛起,尤其是協(xié)調(diào)控制技術(shù)的發(fā)展使得機(jī)器人軌跡跟蹤控制向著更高精度、更高效率的方向推進(jìn),并且使整個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)具有高擬人性、高通用性、高擴(kuò)展性等特點(diǎn)。本文針對(duì)PUMA560關(guān)節(jié)型機(jī)器人,進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)聯(lián)合仿真分析,并以二自由度關(guān)節(jié)型機(jī)器人為研究對(duì)象設(shè)計(jì)了基于現(xiàn)代控制和智能控制的軌跡跟蹤系統(tǒng),依據(jù)單一控制仿真結(jié)果,設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)控制策略,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的協(xié)調(diào)混合控制。首先建立PUMA560關(guān)節(jié)型機(jī)器人的D-H模型,運(yùn)用解析法進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)正、逆問(wèn)題的分析與求解,在MATLAB中使用Robotics Toolbox進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真并進(jìn)行軌跡規(guī)劃,導(dǎo)出并保存機(jī)器人的角位移曲線。其次在ADAMS/View中搭建機(jī)器人的三維模型,導(dǎo)入保存的角位移曲線,添加運(yùn)動(dòng)約束與驅(qū)動(dòng),進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)的聯(lián)合仿真;運(yùn)用拉格朗日法推導(dǎo)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)方程,并依據(jù)動(dòng)力學(xué)仿真結(jié)果將機(jī)器人簡(jiǎn)化為二自由度,添加輸入/輸出狀態(tài)變量,借助ADAMS/Control模塊實(shí)現(xiàn)ADAMS與MATLAB的雙向通訊。基于以上仿真分析研究,本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于指數(shù)趨近律的線性滑模、模糊滑模算法的現(xiàn)代控制系統(tǒng)以及基于端口受控耗散哈密頓(PCHD)算法的智能控制系統(tǒng),對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳盡的穩(wěn)定性分析,并在MATLAB/Simulink中搭建以上控制系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合仿真控制實(shí)驗(yàn)。最后通過(guò)分析仿真結(jié)果以及算法間的互補(bǔ)性,設(shè)計(jì)了基于指數(shù)函數(shù)的協(xié)調(diào)控制策略,將線性滑�？刂婆cPCHD控制進(jìn)行協(xié)調(diào),搭建機(jī)器人軌跡跟蹤協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)并進(jìn)行聯(lián)合仿真驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明協(xié)調(diào)控制策略有效的結(jié)合了兩種算法的優(yōu)點(diǎn),控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能與穩(wěn)態(tài)性能優(yōu)良,滿足設(shè)計(jì)的需求。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2464701