未确知环境下刚-柔机械臂主动柔顺控制理论与实验研究

发布时间：2021-01-02 17:30

　　本文围绕未确知环境下刚－柔机械臂主动柔顺控制理论与实验研究这个专题，对计及环境特征的刚－柔机械臂系统从动力学建模、动力学特性分析、控制器设计与仿真以及实验进行了全面、系统的分析与研究，取得了一定的研究成果，具有重要的理论价值和实际意义。本论文基于Kane方程建立了任意形状柔性体动力学模型，并且在此基础上将一般柔性体动力分析方法推广到一般柔性多体系统，且系统可以具有任意的拓扑结构。采用Huston的低序体阵列描述多体系统的拓扑结构，以此为基础进行系统的运动学分析，同时，依据Kane 方程建立了一般柔性多体系统的动力学方程。对计及环境特征的柔性多体系统，将环境特征作为外部约束引入柔性多体系统，并将环境特征简化为接触力约束，建立了带有接触力约束的一般柔性多体系统动力学方程。对计及环境特征的刚－柔机械臂系统基于Kane方程建立了非线性动力学模型，将未确知环境约束简化为接触力约束引入非线性动力学方程。分析了柔性机械臂非线性动力学模型中的非线性项对系统模型精度的影响，并提出了对线性化模型进行补偿的方法来提高线性化模型的精度。分析了模态截断技术以及柔性机械臂几何物理参数变化对柔性机械臂动力学特性的影... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

柔性机械臂的角位移响应曲线

63动力学仿真曲线可以看出，非线性项对柔性机械臂大范围运动的，而对柔性机械臂末端弹性变形的影响相对较大，通过在线性加补偿项可以在一定程度上提高模型精度。时间 (s)图 4-3 柔性机械臂的末端弹性变形响应曲线

第一章 绪论合以上讨论，对柔性机械臂动力学仿真和控制器的设计时，在满足求提下，应尽量减少截取的模态坐标的阶数，本文考虑柔性臂的一阶模何与物理参数变化的动力学响应节主要研究柔性臂的几何物理参数变化对系统动力学特性的影响。当性机械臂长度 L 、厚度 h 以及宽度 b 变化时柔性臂进行动力学仿真结～图 4-9 所示。3

【参考文献】：
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本文编号：2953341