發(fā)布時(shí)間：2020-06-27 01:04

【摘要】：隨著現(xiàn)代化科技的迅猛發(fā)展,工業(yè)機(jī)器人等智能裝備已經(jīng)成為我國(guó)未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)。工業(yè)機(jī)械臂性能的提高,也有利于改善生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。由于機(jī)械臂是一個(gè)非線(xiàn)性、強(qiáng)耦合、時(shí)變的系統(tǒng),并且存在未建模動(dòng)態(tài)、參數(shù)變化、外部擾動(dòng)及摩擦等各種不確定因素的影響。這些不確定因素會(huì)導(dǎo)致機(jī)械臂各關(guān)節(jié)跟蹤精度變差,進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械臂系統(tǒng)的不穩(wěn)定。因此,提高機(jī)械臂的軌跡跟蹤精度,使機(jī)械臂具有良好的動(dòng)態(tài)性能具有重要的研究意義。本文主要針對(duì)含有摩擦以及外部擾動(dòng)等不確定性的雙關(guān)節(jié)機(jī)械臂,進(jìn)行軌跡跟蹤控制研究。論文主要內(nèi)容如下:首先,對(duì)機(jī)械臂的位姿進(jìn)行描述,計(jì)算機(jī)械臂系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能,利用拉格朗日函數(shù)建立雙關(guān)節(jié)機(jī)械臂數(shù)學(xué)模型,并對(duì)機(jī)械臂的特性進(jìn)行分析。其次,針對(duì)摩擦以及外部擾動(dòng)等不確定因素對(duì)雙關(guān)節(jié)機(jī)械臂系統(tǒng)軌跡跟蹤控制性能的影響,采用一種基于時(shí)延估計(jì)的PD控制器。采用PD控制器使機(jī)械臂跟蹤給定軌跡,在此基礎(chǔ)上采用時(shí)延估計(jì)的方法來(lái)補(bǔ)償機(jī)械臂動(dòng)態(tài)模型中存在的不確定因素,使機(jī)械臂跟蹤性能更好,減小跟蹤誤差。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證基于時(shí)延估計(jì)的PD控制器的有效性。最后,由于固有的測(cè)量噪聲以及有限的采樣周期,時(shí)延估計(jì)會(huì)產(chǎn)生時(shí)延估計(jì)誤差,使雙關(guān)節(jié)機(jī)械臂不能較好地跟蹤期望軌跡。因此,采用基于時(shí)延估計(jì)的自適應(yīng)滑�？刂破饕种茣r(shí)延估計(jì)誤差。分析滑�？刂撇呗缘脑�、性質(zhì)以及滑模產(chǎn)生的抖振問(wèn)題;設(shè)計(jì)滑�？刂破�,保證全局魯棒性;為了減小時(shí)延估計(jì)誤差和滑模產(chǎn)生的抖振,進(jìn)一步提高魯棒性,設(shè)計(jì)自適應(yīng)律調(diào)整滑�？刂频那袚Q增益,減小不確定性因素對(duì)系統(tǒng)的影響;通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證基于時(shí)延估計(jì)的自適應(yīng)滑�？刂破鞯挠行�。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP241
【圖文】：

外研究現(xiàn)狀的機(jī)器人，也稱(chēng)為機(jī)械臂�！肮I(yè)機(jī)器人”的設(shè)于示教機(jī)器人的專(zhuān)利，其為通過(guò)示教與再現(xiàn)能夠變，能夠按照不同的指令完成相應(yīng)的動(dòng)作。195臂是由美國(guó)發(fā)明的 Unimate 機(jī)械臂，如圖 1.造的機(jī)械臂開(kāi)始量產(chǎn)化，并且在美國(guó)通用汽車(chē)公車(chē)門(mén)窗、換擋旋鈕以及其它內(nèi)部硬件的生產(chǎn)等[5速增長(zhǎng)，成立了許多公司，人類(lèi)勞動(dòng)力出現(xiàn)嚴(yán)重機(jī)器人。1967 年，日本從美國(guó)引進(jìn)了一批示教本與美國(guó)合作研發(fā)了多款機(jī)械臂。其中，美國(guó)標(biāo)志著串聯(lián)工業(yè)機(jī)器人的成熟。1987 年，國(guó)際國(guó)逐漸掀起了研究機(jī)械臂的熱潮。

圖 1.2 川崎 RS007N/L 機(jī)械臂ig. 1.2 The Kawasaki RS007N/L manipul圖 1.3 德國(guó)庫(kù)卡機(jī)械臂Fig. 1.3 The German KUKA manipulato約起步于 20 世紀(jì) 70 年代。隨著國(guó)

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本文編號(hào)：2731129