基于自抗擾的Delta機(jī)構(gòu)軌跡跟蹤控制
發(fā)布時(shí)間:2021-08-10 20:51
Delta機(jī)器人承載能力強(qiáng),驅(qū)動(dòng)安裝簡(jiǎn)單,能夠快速運(yùn)動(dòng),被廣泛的應(yīng)用在食品、藥品、電子等行業(yè)。Delta機(jī)構(gòu)是一個(gè)耦合性很強(qiáng)的并聯(lián)機(jī)構(gòu),建立精確地動(dòng)力學(xué)模型比較困難,控制效果不是很理想。針對(duì)Delta機(jī)構(gòu)的軌跡跟蹤,結(jié)合前人的研究成果和自抗擾控制技術(shù),對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化,豐富了Delta機(jī)器人控制算法,為其產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了一定的理論支持。構(gòu)造了Delta機(jī)構(gòu)的幾何模型,利用修正的G-K公式,求得它的自由度。對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕?jiǎn),進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析,獲得它的位置正解和位置逆解,使用MATLAB和ADAMS進(jìn)行驗(yàn)證。最終獲得了Delta機(jī)構(gòu)的雅可比矩陣和工作空間。利用虛功原理建立了Delta機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)模型,考慮到從動(dòng)臂的復(fù)雜性,對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)化,得到了簡(jiǎn)化后的動(dòng)力學(xué)模型。基于簡(jiǎn)化后的Delta機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型,利用自抗擾控制技術(shù)對(duì)其進(jìn)行軌跡跟蹤控制。分別利用自穩(wěn)定域的方法和李雅普諾夫函數(shù)對(duì)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器和閉環(huán)控制器進(jìn)行穩(wěn)定性分析。使用Simulink和ADAMS搭建聯(lián)合仿真平臺(tái),與PID控制進(jìn)行對(duì)比。對(duì)擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器進(jìn)行適當(dāng)改造,獲得了降階擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器,從而簡(jiǎn)化了參數(shù)調(diào)節(jié)的過程?紤]到超調(diào)依舊比較大,...
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DenaurexDelta機(jī)器人應(yīng)用在食品包裝
哈佛大學(xué)的Robert Wood團(tuán)隊(duì)開發(fā)了目前世界上最小的機(jī)器人milliDelta,尺寸僅為15mm×15mm×20mm,如圖1-14。milliDelta有效負(fù)載為1.3克,但它的速度可達(dá)到0.45 m/s ,加速度可達(dá)到 2152m/s ,主要應(yīng)用在微小的放置工作和精密手術(shù),可以彌補(bǔ)手術(shù)中醫(yī)生的自然震顫。圖1-13 Forpheus乒乓機(jī)器人 圖 1-14 哈佛 milliDelta 機(jī)器人國(guó)內(nèi)方面,機(jī)器人公司受到市場(chǎng)的刺激,如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。新松公司自主研發(fā)的SRBD系列Delta機(jī)器人,主要應(yīng)用在食品行業(yè)。廣州數(shù)控從2011年開始推出自主研發(fā)的并聯(lián)機(jī)器人,目前其并聯(lián)機(jī)器人已經(jīng)有3個(gè)型號(hào)C3-1100、C4-800和C4-1000,主要承擔(dān)在電子、輕工、食品以及醫(yī)藥等行業(yè)的高速分揀、包裝工作。隨著工業(yè)的發(fā)展,Delta機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景越來越多
Delta機(jī)構(gòu)三維圖動(dòng)平臺(tái)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]永磁同步電機(jī)自抗擾控制系統(tǒng)分析研究[J]. 李建. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2019(03)
[2]并聯(lián)機(jī)器人智能分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 吳旭清,黃家才,周磊,林健. 機(jī)電工程. 2019(02)
[3]機(jī)器人工作空間求解的蒙特卡洛法改進(jìn)和體積求取[J]. 徐振邦,趙智遠(yuǎn),賀帥,何俊培,吳清文. 光學(xué)精密工程. 2018(11)
[4]自抗擾控制技術(shù)的改進(jìn)和應(yīng)用[J]. 李家豪,孫洪飛. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[5]自抗擾控制:研究成果總結(jié)與展望[J]. 李杰,齊曉慧,萬慧,夏元清. 控制理論與應(yīng)用. 2017(03)
[6]Delta并聯(lián)機(jī)器人的研究進(jìn)展[J]. 張英坤. 機(jī)床與液壓. 2016(21)
[7]Robust sliding mode control with ESO for dual-control missile[J]. Wei Shang,Shengjing Tang,Jie Guo,Yueyue Ma,Yuhang Yun. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2016(05)
[8]工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 曾昶暢. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2016(17)
[9]混聯(lián)機(jī)器人的類型及其分析[J]. 楊喜飛. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(21)
[10]自抗擾控制思想探究[J]. 高志強(qiáng). 控制理論與應(yīng)用. 2013(12)
博士論文
[1]幾種新型并聯(lián)與混聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)/靜力學(xué)及剛度研究[D]. 于晶晶.燕山大學(xué) 2017
碩士論文
[1]并聯(lián)機(jī)器人工作空間、奇異特性及路徑規(guī)劃研究[D]. 周一群.山東大學(xué) 2017
[2]基于動(dòng)力學(xué)的高速并聯(lián)機(jī)械手控制方法研究[D]. 馬驍.天津大學(xué) 2006
本文編號(hào):3334759
【文章來源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
DenaurexDelta機(jī)器人應(yīng)用在食品包裝
哈佛大學(xué)的Robert Wood團(tuán)隊(duì)開發(fā)了目前世界上最小的機(jī)器人milliDelta,尺寸僅為15mm×15mm×20mm,如圖1-14。milliDelta有效負(fù)載為1.3克,但它的速度可達(dá)到0.45 m/s ,加速度可達(dá)到 2152m/s ,主要應(yīng)用在微小的放置工作和精密手術(shù),可以彌補(bǔ)手術(shù)中醫(yī)生的自然震顫。圖1-13 Forpheus乒乓機(jī)器人 圖 1-14 哈佛 milliDelta 機(jī)器人國(guó)內(nèi)方面,機(jī)器人公司受到市場(chǎng)的刺激,如雨后春筍般涌現(xiàn)出來。新松公司自主研發(fā)的SRBD系列Delta機(jī)器人,主要應(yīng)用在食品行業(yè)。廣州數(shù)控從2011年開始推出自主研發(fā)的并聯(lián)機(jī)器人,目前其并聯(lián)機(jī)器人已經(jīng)有3個(gè)型號(hào)C3-1100、C4-800和C4-1000,主要承擔(dān)在電子、輕工、食品以及醫(yī)藥等行業(yè)的高速分揀、包裝工作。隨著工業(yè)的發(fā)展,Delta機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景越來越多
Delta機(jī)構(gòu)三維圖動(dòng)平臺(tái)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]永磁同步電機(jī)自抗擾控制系統(tǒng)分析研究[J]. 李建. 工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2019(03)
[2]并聯(lián)機(jī)器人智能分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 吳旭清,黃家才,周磊,林健. 機(jī)電工程. 2019(02)
[3]機(jī)器人工作空間求解的蒙特卡洛法改進(jìn)和體積求取[J]. 徐振邦,趙智遠(yuǎn),賀帥,何俊培,吳清文. 光學(xué)精密工程. 2018(11)
[4]自抗擾控制技術(shù)的改進(jìn)和應(yīng)用[J]. 李家豪,孫洪飛. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2018(05)
[5]自抗擾控制:研究成果總結(jié)與展望[J]. 李杰,齊曉慧,萬慧,夏元清. 控制理論與應(yīng)用. 2017(03)
[6]Delta并聯(lián)機(jī)器人的研究進(jìn)展[J]. 張英坤. 機(jī)床與液壓. 2016(21)
[7]Robust sliding mode control with ESO for dual-control missile[J]. Wei Shang,Shengjing Tang,Jie Guo,Yueyue Ma,Yuhang Yun. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2016(05)
[8]工業(yè)機(jī)器人的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及產(chǎn)業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 曾昶暢. 產(chǎn)業(yè)與科技論壇. 2016(17)
[9]混聯(lián)機(jī)器人的類型及其分析[J]. 楊喜飛. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2015(21)
[10]自抗擾控制思想探究[J]. 高志強(qiáng). 控制理論與應(yīng)用. 2013(12)
博士論文
[1]幾種新型并聯(lián)與混聯(lián)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)/靜力學(xué)及剛度研究[D]. 于晶晶.燕山大學(xué) 2017
碩士論文
[1]并聯(lián)機(jī)器人工作空間、奇異特性及路徑規(guī)劃研究[D]. 周一群.山東大學(xué) 2017
[2]基于動(dòng)力學(xué)的高速并聯(lián)機(jī)械手控制方法研究[D]. 馬驍.天津大學(xué) 2006
本文編號(hào):3334759
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