發(fā)布時(shí)間：2017-08-24 12:20

  本文關(guān)鍵詞：基于輸入整形技術(shù)的機(jī)器人柔性機(jī)械臂振動(dòng)抑制研究

  更多相關(guān)文章： 機(jī)器人柔性機(jī)械臂 振動(dòng)抑制 輸入整形 運(yùn)動(dòng)控制

【摘要】：機(jī)器人柔性機(jī)械臂具有質(zhì)量輕、成本低、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于航天器、機(jī)器人等柔性結(jié)構(gòu)體,在先進(jìn)制造領(lǐng)域極具發(fā)展前景。機(jī)器人柔性機(jī)械臂在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)殘留振動(dòng)現(xiàn)象,嚴(yán)重影響機(jī)器人柔性機(jī)械臂的響應(yīng)效率和控制精度,增加機(jī)器人柔性機(jī)械臂系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。輸入整形器是一種開環(huán)控制器,僅需要對(duì)輸入指令進(jìn)行整形即可消除系統(tǒng)的殘留振動(dòng),具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。為了抑制機(jī)器人柔性機(jī)械臂在運(yùn)行過程中出現(xiàn)的殘留振動(dòng)并提高其效率和精度,本文深入研究基于輸入整形技術(shù)的機(jī)器人柔性機(jī)械臂振動(dòng)抑制。本文構(gòu)建了機(jī)器人柔性機(jī)械臂的機(jī)械結(jié)構(gòu)及振動(dòng)抑制系統(tǒng),闡述了機(jī)器人柔性機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)機(jī)理�；贚agrange動(dòng)力學(xué)方程和假設(shè)模態(tài)法推算了機(jī)器人柔性機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)模型,并從模態(tài)截?cái)�、非線性和結(jié)構(gòu)參數(shù)等三個(gè)方面進(jìn)行了機(jī)器人柔性機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)特性分析。依據(jù)輸入整形技術(shù)獲得了機(jī)器人柔性機(jī)械臂的典型輸入整形器的表達(dá)式,并對(duì)其進(jìn)行了魯棒性分析。采用MATLAB軟件搭建了機(jī)器人柔性機(jī)械臂仿真模型,對(duì)該模型進(jìn)行了仿真研究。基于某公司提供的機(jī)器人柔性機(jī)械臂樣機(jī),構(gòu)建了機(jī)器人柔性機(jī)械臂的殘留振動(dòng)抑制開放式實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并在VC++6.0環(huán)境下對(duì)其進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究表明:1)基于模態(tài)截?cái)嗪头蔷�性分析,驗(yàn)證了推算的機(jī)器人柔性機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)簡(jiǎn)化模型的正確性;2)柔性機(jī)械臂的構(gòu)造參數(shù)是其振動(dòng)的關(guān)鍵要素;3)在相同的速度和負(fù)載條件下,EI輸入整形器的抗干擾性優(yōu)于ZV輸入整形器和ZVD輸入整形器;4)在相同的輸入整形器和負(fù)載條件下,柔性機(jī)械臂振動(dòng)隨著運(yùn)動(dòng)速度增大而增大;5)在相同的輸入整形器和速度下,柔性機(jī)械臂振動(dòng)隨著負(fù)載的增大而增大;6)設(shè)計(jì)的輸入整形器實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人柔性機(jī)械臂的振動(dòng)抑制。本文對(duì)機(jī)器人柔性機(jī)械臂振動(dòng)抑制的研究為航天器、機(jī)器人等柔性結(jié)構(gòu)體的最優(yōu)構(gòu)造設(shè)計(jì)和振動(dòng)抑制提供了理論參考。
【關(guān)鍵詞】：機(jī)器人柔性機(jī)械臂 振動(dòng)抑制 輸入整形 運(yùn)動(dòng)控制
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP242
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題來源、背景及意義8-9
• 1.2 機(jī)器人柔性機(jī)械臂振動(dòng)抑制的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 被動(dòng)振動(dòng)抑制11
• 1.2.2 主動(dòng)振動(dòng)抑制11-12
• 1.3 基于輸入整形技術(shù)的主動(dòng)振動(dòng)抑制國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容13-14
• 第2章 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的建模及其動(dòng)力學(xué)特性分析14-34
• 2.1 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)14
• 2.2 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)模型14-22
• 2.2.1 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的彈性變形15-17
• 2.2.2 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的振型函數(shù)直交性17-19
• 2.2.3 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的能量方程19-22
• 2.3 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)特性22-33
• 2.3.1 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的模態(tài)截?cái)喾治?/span>22-28
• 2.3.2 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的非線性化分析28-31
• 2.3.3 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的結(jié)構(gòu)參數(shù)分析31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 第3章 輸入整形技術(shù)研究34-45
• 3.1 輸入整形原理34-38
• 3.2 輸入整形技術(shù)實(shí)現(xiàn)38-41
• 3.2.1 ZV輸入整形器38-39
• 3.2.2 ZVD輸入整形器39-40
• 3.2.3 EI輸入整形器40-41
• 3.3 輸入整形器的特性41-44
• 3.3.1 輸入整形器的主零點(diǎn)分布特性41-42
• 3.3.2 輸入整形器的幅頻特性42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 基于輸入整形技術(shù)的機(jī)器人柔性機(jī)械臂振動(dòng)抑制仿真研究45-50
• 4.1 仿真系統(tǒng)45-46
• 4.2 仿真與結(jié)果分析46-49
• 4.2.1 輸入整形器的靈敏度分析46-48
• 4.2.2 輸入整形器的魯棒性分析48
• 4.2.3 輸入整形器的時(shí)域分析48-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 第5章 基于輸入整形技術(shù)的機(jī)器人柔性機(jī)械臂振動(dòng)抑制實(shí)驗(yàn)研究50-66
• 5.1 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的振動(dòng)抑制系統(tǒng)硬件搭建50-52
• 5.2 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的參數(shù)測(cè)試52-53
• 5.2.1 固有頻率測(cè)試52-53
• 5.2.2 阻尼比測(cè)試53
• 5.3 機(jī)器人柔性機(jī)械臂的振動(dòng)抑制系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)53-57
• 5.4 實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析57-65
• 5.4.1 T型軌跡規(guī)劃57-60
• 5.4.2 S型軌跡規(guī)劃60-65
• 5.5 本章小結(jié)65-66
• 第6章 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果72

，

本文編號(hào)：731261