移動(dòng)機(jī)械臂兼具廣闊的工作空間和靈活的操作能力,在科學(xué)考察、醫(yī)療服務(wù)和工業(yè)生產(chǎn)等諸多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。移動(dòng)機(jī)械臂是一類具有高度非線性、強(qiáng)耦合性和時(shí)變性的多輸入多輸出系統(tǒng),很難建立其精確的數(shù)學(xué)模型。此外,在移動(dòng)機(jī)械臂控制過程中,系統(tǒng)參數(shù)不確定、未建模動(dòng)態(tài)以及外部擾動(dòng)等問題都會(huì)對(duì)控制效果產(chǎn)生影響。因此,設(shè)計(jì)高精度、強(qiáng)魯棒性的軌跡追蹤控制器成為移動(dòng)機(jī)械臂研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題之一。本文以全方位移動(dòng)機(jī)械臂為被控對(duì)象,以自抗擾控制為主要方法,結(jié)合滑模控制與改進(jìn)型擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器,研究了在系統(tǒng)參數(shù)不確定與外部擾動(dòng)作用情況下的全方位移動(dòng)機(jī)械臂軌跡追蹤控制問題。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,根據(jù)本文全方位移動(dòng)機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),推導(dǎo)了其運(yùn)動(dòng)學(xué)模型與動(dòng)力學(xué)模型,并且在動(dòng)力學(xué)建模中考慮到電機(jī)動(dòng)態(tài)特性的影響,使該模型更具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。其次,針對(duì)系統(tǒng)參數(shù)不確定以及外部擾動(dòng)作用問題,采用線性自抗擾控制算法對(duì)全方位移動(dòng)機(jī)械臂進(jìn)行關(guān)節(jié)空間軌跡追蹤控制,并證明了該控制系統(tǒng)是有界輸入有界輸出穩(wěn)定的。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該控制算法的有效性。然后,針對(duì)線性自抗擾控制算法在全方位移動(dòng)機(jī)械臂關(guān)節(jié)空間軌跡追蹤控制方面的不足,設(shè)計(jì)一種改進(jìn)型擴(kuò)張狀態(tài)... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 移動(dòng)機(jī)械臂的發(fā)展概況
        1.2.1 國(guó)外移動(dòng)機(jī)械臂的發(fā)展
        1.2.2 國(guó)內(nèi)移動(dòng)機(jī)械臂的發(fā)展
    1.3 移動(dòng)機(jī)械臂控制的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 移動(dòng)機(jī)械臂關(guān)節(jié)空間軌跡追蹤控制研究
        1.3.2 移動(dòng)機(jī)械臂操作空間軌跡追蹤控制研究
    1.4 本文的研究?jī)?nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
第2章 全方位移動(dòng)機(jī)械臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與數(shù)學(xué)模型
    2.1 引言
    2.2 全方位移動(dòng)機(jī)械臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.3 全方位移動(dòng)機(jī)械臂數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 全方位移動(dòng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
        2.3.2 全方位移動(dòng)機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)模型
    2.4 全方位移動(dòng)機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 全方位移動(dòng)機(jī)械臂自抗擾控制
    3.1 引言
    3.2 自抗擾控制技術(shù)
    3.3 全方位移動(dòng)機(jī)械臂自抗擾控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.3.1 控制器設(shè)計(jì)
        3.3.2 ESO設(shè)計(jì)
    3.4 全方位移動(dòng)機(jī)械臂控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
        3.4.1 ESO穩(wěn)定性分析
        3.4.2 閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    3.5 仿真結(jié)果與分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于改進(jìn)型ESO的全方位移動(dòng)機(jī)械臂滑�？刂�
    4.1 引言
    4.2 滑模控制
    4.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.1 改進(jìn)型ESO設(shè)計(jì)
        4.3.2 滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
    4.4 穩(wěn)定性分析
        4.4.1 改進(jìn)型ESO穩(wěn)定性分析
        4.4.2 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    4.5 仿真結(jié)果與分析
    4.6 本章小結(jié)
第5章 基于操作空間的全方位移動(dòng)機(jī)械臂Super Twisting控制
    5.1 引言
    5.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.2.1 ESO設(shè)計(jì)
        5.2.2 基于操作空間的ST控制器設(shè)計(jì)
    5.3 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
    5.4 仿真結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]移動(dòng)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究[D]. 吳江.浙江理工大學(xué) 2017
[2]智能清掃機(jī)器人設(shè)計(jì)及其路徑規(guī)劃的研究[D]. 張超.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]移動(dòng)機(jī)械臂跟蹤控制與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究[D]. 林冠楠.上海交通大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3034423