PMSM驱动的柔性关节机器人有限时间命令滤波反步控制

发布时间：2022-08-09 10:20

　　近些年来,随着工业生产需求的不断提高,以机器人为核心的自动化生产线受到越来越多的关注。与传统的刚性机器人相比,柔性关节机器人具有质量轻、能耗低等优点,被广泛应用于在各类工业生产中。然而,柔性关节机器人的模型具有柔性振动、高阶非线性等特性,因此为了提高柔性关节机器人的控制性能,学者们提出了很多有效的控制方法,如反步法,奇异摄动控制等。然而,过往的研究工作大多忽略对柔性关节机器人的驱动电机侧的控制,限制了针对柔性关节机器人设计的控制算法在实际工程中的应用。本文选用永磁同步电机（Permanent magnet synchronous motor,PMSM）作为柔性关节机器人的驱动电机。目前,随着电机相关理论及控制技术日趋成熟,PMSM以其功率因数高、结构简单、使用周期长及维护简单等优点取得越来越广泛的应用,其自身特性满足柔性关节机器人驱动控制的需要。故本文将PMSM驱动的柔性关节机器人作为研究对象,考虑加入对柔性关节机器人电机侧的控制。本文基于反步法,结合命令滤波和有限时间控制方法,提出一种适用于PMSM驱动的柔性关节机器人的控制方法。主要的研究成果如下:1.利用拉格朗日方程的机器人建模方... 

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景和意义
    1.2 柔性关节机器人相关技术发展概况
        1.2.1 柔性关节机器人系统建模方法
        1.2.2 柔性关节机器人的控制策略
    1.3 主要研究内容及章节安排
第二章 柔性关节机器人的建模及预备知识
    2.1 柔性关节机器人的建模
    2.2 命令滤波反步技术原理
        2.2.1 反步法
        2.2.2 命令滤波反步技术
    2.3 模糊逻辑系统
    2.4 有限时间控制
    2.5 其他相关引理
    2.6 本章小结
第三章 PMSM驱动的柔性关节机器人命令滤波反步控制
    3.1 引言
    3.2 PMSM驱动的柔性关节机器人模型
    3.3 控制器设计
    3.4 稳定性分析
    3.5 仿真结果分析
    3.6 本章小结
第四章 PMSM驱动的柔性关节机器人有限时间命令滤波反步控制
    4.1 引言
    4.2 控制器设计
    4.3 稳定性分析
    4.4 仿真结果分析
    4.5 本章小结
第五章 结论
参考文献
攻读学位期间的研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]机器人系统有限时间自适应迭代学习控制[J]. 管海娃.  计算机工程与应用. 2020(14)
[2]力矩输入有界的柔性关节机器人轨迹跟踪控制[J]. 刘华山,金元林,程新,王泽宇,齐洁,刘洋.  控制理论与应用. 2019(06)
[3]基于反步法的有限时间机器人环航控制器设计[J]. 张春燕,盛安冬,戚国庆,李银伢.  自动化学报. 2019(03)
[4]一类分数阶超混沌系统的自适应有限时间控制[J]. 邵克勇,韩峰,郭浩轩.  吉林大学学报(信息科学版). 2018(01)
[5]基于神经网络柔性机器人反演控制器的设计[J]. 谢斌,盛魁,杨清志.  齐齐哈尔大学学报(自然科学版). 2018(01)
[6]四旋翼无人机反步自适应容错控制研究[J]. 范佳明,陈奕梅.  计算机仿真. 2017(07)
[7]永磁同步电动机的有限时间自适应混沌控制[J]. 高俊山,施兰兰,邓立为.  计算机应用. 2017(02)
[8]考虑铁损的异步电动机模糊自适应命令滤波反步控制[J]. 于金鹏,于海生,林崇.  控制与决策. 2016(12)
[9]多连杆柔性关节机器人的神经网络自适应反演控制[J]. 李成刚,崔文,尤晶晶,林家庆,谢志红.  上海交通大学学报. 2016(07)
[10]柔性关节机器人高精度自适应反步法控制[J]. 王雪竹,李洪谊,王越超,崔龙.  信息与控制. 2016(01)



本文编号：3672380