主动接触法兰的柔性控制研究

发布时间：2019-07-16 13:24

【摘要】：机器人的柔性控制在机器人人机交互,机器人仿生学,抛光,航空航天等众多领域方面广泛应用。柔性控制能够帮助机械结构完成一些柔性动作,这使得整个系统变得更加智能。一般的经典控制算法能够满足柔性系统在固定环境下的控制,并且能够达到比较好的控制效果。但是在实际应用中,更多的柔性控制系统被应用在未知环境。在使用柔性系统之前,无法对环境提前进行估计或者是无法跟据意外的环境变化,及时的调整控制算法参数。这就出现了一些经典控制算法无法适用于任何工作环境。为了解决这一问题,本篇文章提出了阻抗控制与自适应控制相结合的控制方案,来帮助系统实现复杂环境的精确控制。首先,本文主要针对柔性系统气动部分原理进行解析,并对其进行分析建模。采用二位五通电磁阀建模,分析系统中存在的摩擦力并对气动执行机构内部两腔压力,质量流量等因素分析建模,最终获得气动系统的整体模型。将各部分组合成系统的传递函数,分析传递函数的参数调整原则,并对所获得的传递函数进行稳定性分析。接着再对柔性系统进行阻抗控制,建立阻抗控制对于气动系统的控制模型,对阻抗控制中的参数进行辨识分析,验证阻抗控制的优点和不足,并提出更加优化合理的控制策略。其次,提出一种新的自适应阻抗控制算法,对控制器参数进行实时调整来实现系统对于不同环境的统一适应。设计合理的自适应控制策略,结合阻抗控制方法,形成一种稳定,适应性更好的控制方法。对比一般的阻抗控制与阻抗自适控制策略的控制效果。调整参数,获得跟踪性能比较好,鲁棒性更好的控制系统。利用李雅普诺夫稳定性辨识方法验证了自适应阻抗柔性系统的稳定性。最后通过法兰实验平台验证实验算法。设计可变参数阻抗控制实验,自适应阻抗控制和阻抗控制接触力试验。验证了实验算法的稳定性和实用性,证明自适应控制器性能更加优秀。
文内图片：
图片说明： 图 1-1 抛光工艺图波兰弗罗茨瓦工业大学提出了一种抛光机器人单一运动学逆解的解决方案[9]。澳大利亚悉尼大学利用气体驱动抛光工具，设计出了一种能够沿着援助工件柔顺滑动的抛光机器人单元[10]。图 1-2 韩国釜山大学研制的气动机器人抛光系统
文内图片：
图片说明： - 3 - 1-2 韩国釜山大学研制的气动机器人抛光系统一款开放式抛光机器人，，根据实际据抛光过程的机械特性[12]。西班牙抛光系统。科学家 Lie 搭建了打磨
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP242

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈峰;费燕琼;赵锡芳;;机器人的阻抗控制[J];组合机床与自动化加工技术;2005年12期

2 李杰,韦庆,常文森;基于对象阻抗控制的多机器人协调方法——模型、算法与实验[J];自动化学报;2002年03期

3 温淑焕;机器人模糊神经网络阻抗控制[J];系统仿真学报;2004年11期

4 刘阔;林剑峰;马晓波;陈大明;;阻抗控制在挖掘机器人中的应用与研究[J];CAD/CAM与制造业信息化;2010年05期

5 徐为民,邵诚,柴天佑;一种工业机器手的自适应阻抗控制方法[J];控制与决策;1997年02期

6 吴乐彬;王宣银;;自适应阻抗控制在广义主动加载中的应用[J];航空学报;2008年01期

7 王芳;;自适应阻抗控制算法的仿真实验研究[J];微计算机信息;2009年16期

8 刘丁;作业机械手的阻抗控制研究[J];高技术通讯;1996年02期

9 周玺;尤波;徐绍堂;李东洁;;水轮机修复机器人磨削阻抗控制研究[J];机械工程师;2006年07期

10 杨智勇;曹恒;顾文锦;杨秀霞;凌正阳;;基于跟踪微分器的骨骼服阻抗控制方法[J];华东理工大学学报(自然科学版);2009年06期

相关会议论文 前10条

1 李传庆;刘广生;;无模型自适应控制理论的研究进展[A];全国自动化新技术学术交流会会议论文集（一）[C];2005年

2 周淑秋;韩志刚;;同参数估计对偶的自适应控制新算法[A];1998年中国智能自动化学术会议论文集（上册）[C];1998年

3 秦滨;杨艳梅;韩志刚;;模型未知系统的无模型自适应控制[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年

4 徐国凯;张秀玲;吴忠强;;从参考模型取状态的混合自适应控制方案[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年

5 张纪会;武玉强;初学导;;输入受限的自适应控制[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年

6 延俊华;郭三明;杨凌霄;;电机串阻起动的负荷自适应控制[A];1996中国控制与决策学术年会论文集[C];1996年

7 侯忠生;黄文虎;;一类非性系统的间接自适应控制[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年

8 张纪会;周绍生;武玉强;初学导;;一类输入受限制系统的自适应控制[A];1996年中国控制会议论文集[C];1996年

9 钟晓敏;方建安;邵世煌;;基于神经元混沌自适应控制[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年

10 方锦清;黄良玉;罗晓曙;;半导体激光的混沌化及混沌自适应控制[A];第二十四届中国控制会议论文集（上册）[C];2005年

相关重要报纸文章 前1条

1 羌菊兴 舒萦 凌鹰鹤 罗文钦（作者单位：宝钢集团宝钢股份公司）;自适应控制技术确保精确轧制[N];中国冶金报;2005年

相关博士学位论文 前10条

1 侯明鑫;仿人灵巧手的EtherCAT通讯系统及阻抗控制研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 周扬;双臂机器人的控制系统建立及阻抗控制研究[D];哈尔滨工业大学;2014年

3 陈兆們;多指灵巧手控制系统及阻抗控制策略研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

4 吴健;基于逼近器的自适应控制新方法[D];西安电子科技大学;2015年

5 Mohmmed Alsiddig Alamin Ahmed;[D];扬州大学;2017年

6 金尚泰;无模型学习自适应控制的若干问题研究及其应用[D];北京交通大学;2008年

7 卜旭辉;数据驱动无模型自适应控制与学习控制的鲁棒性问题研究[D];北京交通大学;2011年

8 张敏;复杂非线性系统的智能自适应控制研究[D];南京航空航天大学;2008年

9 管成;非线性系统的滑模自适应控制及其在电液控制系统中的应用[D];浙江大学;2005年

10 王卫红;无模型自适应控制理论几类问题的研究[D];北京交通大学;2008年

相关硕士学位论文 前10条

1 史剑峰;火箭推进剂加注装置优化设计与阻抗控制研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

2 张善;无极绳运输控制系统研究[D];辽宁科技大学;2016年

3 冯敦超;腱驱动空间多指灵巧手控制技术研究[D];南京航空航天大学;2015年

4 储振;基于力伺服的液压足式机器人单腿阻抗控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

5 丁庆鹏;基于阻抗控制的四足仿生机器人稳定步态理论及实验研究[D];哈尔滨工业大学;2016年

6 苗壮;基于阻抗控制的复合材料管体螺纹磨削机器人控制研究[D];哈尔滨理工大学;2016年

7 陈平硕;工业机器人力/位置阻抗控制问题研究[D];沈阳建筑大学;2015年

8 肖丽芳;基于光纤力传感器的机器人针穿刺阻抗控制研究[D];北京交通大学;2017年

9 温彬彬;通用力反馈设备的自适应阻抗控制仿真研究[D];北京交通大学;2017年

10 刘翠翠;基于力的气液伺服阻抗控制系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

本文编号：2515098