基于自抗扰的Delta机构轨迹跟踪控制
发布时间：2021-08-10 20:51
Delta机器人承载能力强,驱动安装简单,能够快速运动,被广泛的应用在食品、药品、电子等行业。Delta机构是一个耦合性很强的并联机构,建立精确地动力学模型比较困难,控制效果不是很理想。针对Delta机构的轨迹跟踪,结合前人的研究成果和自抗扰控制技术,对其进行优化,丰富了Delta机器人控制算法,为其产业发展提供了一定的理论支持。构造了Delta机构的几何模型,利用修正的G-K公式,求得它的自由度。对其结构进行适当的化简,进行运动学分析,获得它的位置正解和位置逆解,使用MATLAB和ADAMS进行验证。最终获得了Delta机构的雅可比矩阵和工作空间。利用虚功原理建立了Delta机构的动力学模型,考虑到从动臂的复杂性,对其进行简化,得到了简化后的动力学模型。基于简化后的Delta机构动力学模型,利用自抗扰控制技术对其进行轨迹跟踪控制。分别利用自稳定域的方法和李雅普诺夫函数对扩张状态观测器和闭环控制器进行稳定性分析。使用Simulink和ADAMS搭建联合仿真平台,与PID控制进行对比。对扩张状态观测器进行适当改造,获得了降阶扩张状态观测器,从而简化了参数调节的过程。考虑到超调依旧比较大,...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DenaurexDelta机器人应用在食品包装
哈佛大学的Robert Wood团队开发了目前世界上最小的机器人milliDelta，尺寸仅为15mm×15mm×20mm，如图1-14。milliDelta有效负载为1.3克，但它的速度可达到0.45 m/s ，加速度可达到 2152m/s ，主要应用在微小的放置工作和精密手术，可以弥补手术中医生的自然震颤。图1-13 Forpheus乒乓机器人 图 1-14 哈佛 milliDelta 机器人国内方面，机器人公司受到市场的刺激，如雨后春笋般涌现出来。新松公司自主研发的SRBD系列Delta机器人，主要应用在食品行业。广州数控从2011年开始推出自主研发的并联机器人，目前其并联机器人已经有3个型号C3-1100、C4-800和C4-1000，主要承担在电子、轻工、食品以及医药等行业的高速分拣、包装工作。随着工业的发展，Delta机器人的应用场景越来越多
Delta机构三维图动平台
【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁同步电机自抗扰控制系统分析研究[J]. 李建. 工业控制计算机. 2019(03)
[2]并联机器人智能分拣系统设计[J]. 吴旭清,黄家才,周磊,林健. 机电工程. 2019(02)
[3]机器人工作空间求解的蒙特卡洛法改进和体积求取[J]. 徐振邦,赵智远,贺帅,何俊培,吴清文. 光学精密工程. 2018(11)
[4]自抗扰控制技术的改进和应用[J]. 李家豪,孙洪飞. 厦门大学学报(自然科学版). 2018(05)
[5]自抗扰控制:研究成果总结与展望[J]. 李杰,齐晓慧,万慧,夏元清. 控制理论与应用. 2017(03)
[6]Delta并联机器人的研究进展[J]. 张英坤. 机床与液压. 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]工业机器人的技术发展趋势及产业应用现状[J]. 曾昶畅. 产业与科技论坛. 2016(17)
[9]混联机器人的类型及其分析[J]. 杨喜飞. 科技创新与应用. 2015(21)
[10]自抗扰控制思想探究[J]. 高志强. 控制理论与应用. 2013(12)
博士论文
[1]几种新型并联与混联机构的运动/静力学及刚度研究[D]. 于晶晶.燕山大学 2017
硕士论文
[1]并联机器人工作空间、奇异特性及路径规划研究[D]. 周一群.山东大学 2017
[2]基于动力学的高速并联机械手控制方法研究[D]. 马骁.天津大学 2006
本文编号：3334759
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
DenaurexDelta机器人应用在食品包装
哈佛大学的Robert Wood团队开发了目前世界上最小的机器人milliDelta，尺寸仅为15mm×15mm×20mm，如图1-14。milliDelta有效负载为1.3克，但它的速度可达到0.45 m/s ，加速度可达到 2152m/s ，主要应用在微小的放置工作和精密手术，可以弥补手术中医生的自然震颤。图1-13 Forpheus乒乓机器人 图 1-14 哈佛 milliDelta 机器人国内方面，机器人公司受到市场的刺激，如雨后春笋般涌现出来。新松公司自主研发的SRBD系列Delta机器人，主要应用在食品行业。广州数控从2011年开始推出自主研发的并联机器人，目前其并联机器人已经有3个型号C3-1100、C4-800和C4-1000，主要承担在电子、轻工、食品以及医药等行业的高速分拣、包装工作。随着工业的发展，Delta机器人的应用场景越来越多
Delta机构三维图动平台
【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁同步电机自抗扰控制系统分析研究[J]. 李建. 工业控制计算机. 2019(03)
[2]并联机器人智能分拣系统设计[J]. 吴旭清,黄家才,周磊,林健. 机电工程. 2019(02)
[3]机器人工作空间求解的蒙特卡洛法改进和体积求取[J]. 徐振邦,赵智远,贺帅,何俊培,吴清文. 光学精密工程. 2018(11)
[4]自抗扰控制技术的改进和应用[J]. 李家豪,孙洪飞. 厦门大学学报(自然科学版). 2018(05)
[5]自抗扰控制:研究成果总结与展望[J]. 李杰,齐晓慧,万慧,夏元清. 控制理论与应用. 2017(03)
[6]Delta并联机器人的研究进展[J]. 张英坤. 机床与液压. 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]工业机器人的技术发展趋势及产业应用现状[J]. 曾昶畅. 产业与科技论坛. 2016(17)
[9]混联机器人的类型及其分析[J]. 杨喜飞. 科技创新与应用. 2015(21)
[10]自抗扰控制思想探究[J]. 高志强. 控制理论与应用. 2013(12)
博士论文
[1]几种新型并联与混联机构的运动/静力学及刚度研究[D]. 于晶晶.燕山大学 2017
硕士论文
[1]并联机器人工作空间、奇异特性及路径规划研究[D]. 周一群.山东大学 2017
[2]基于动力学的高速并联机械手控制方法研究[D]. 马骁.天津大学 2006
本文编号：3334759
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