不确定混联机构的鲁棒滑模控制研究
发布时间：2021-11-03 14:21
工业机器人和高端制造装备技术水平是衡量一个国家装备制造业水平的重要标志。在工业4.0和中国制造2025的推动下,我国对工业机器人和高端制造装备需求日益迫切,同时对其功能和控制性能也提出了更高的要求。混联机构综合了串联机构和并联机构的优点,已成为装备创新发展的重要方向。目前,对混联机构的高性能控制还存在一些难点,主要包括:多输入多输出、强耦合的非线性特性,建模误差、负载变化、摩擦力、未建模动态、外部干扰等上界未知的不确定性,以及与驱动电机控制电压不在同一通道的不匹配扰动。因此,本文以混联机构为研究对象,研究鲁棒滑模控制方法,以寻求混联机构的高性能控制策略,为该机构在汽车电泳涂装输送装备中的工程应用奠定理论基础。论文完成的主要工作如下:（1）提出一种结合非线性扰动观测器的鲁棒滑模控制方法。针对混联机构中存在的不确定性,设计滑模控制器,保证系统在不确定性影响下的跟踪性能;针对滑模控制中过大的切换增益会引起滑模控制抖振问题,设计无需不确定性缓慢变化限制的非线性扰动观测器估计系统中的不确定性并主动补偿,使滑模控制器只需选取较小的切换增益,在提高系统鲁棒性的同时,可消弱滑模控制抖振。仿真结果表明所...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
悬挂
小，能有产，提身内腔气工件在前衔接要求摆杆备。摆杆直摆杆输式输送所减轻排气不垂直有效地降低高了生产线气包无法排前处理、电求较高。杆链输送系杆链输送机输送机和水系统相比，。摆杆链输良现象，无（a）垂直摆杆输送低成本，如线的柔性化排尽，内腔电电泳工序中Fig.系统是继悬机主要由摆水平摆杆输槽体长度输送系统解无法根除车垂直摆杆输送Fi送机的输送江苏大图1.2所示水平。但该电泳效果不需要其它转图1.2.1.2Theself-挂输送机、杆、驱动站送机两种，和设备长度决了车身上顶气包。送机图1g.1.3Thepen采用双槽钢学博士示。可使用该输送系统不好[10]。此外转运工具辅2自行葫芦输-propelledho自行葫芦站、拉紧站如图1.3所度都有所缩上方输送设1.3摆杆链输ndulumchain钢轨道，链学位论文不同形式的需要车身垂外，自行葫芦助，对不同输送系统istconveying等输送系统、回转站、所示[10]。其短，沥水效备污染车身（输送系统nconveyings条采用能垂的吊具实现垂直进出槽芦系统对烘同工序之间gsystem统后的又一牵引链条其出入槽角度效果相对较身的问题，b）水平摆杆system垂直回转的现不同车型的槽液，生产效烘干室的适应的准确、安一新型的机械条及轨道等组度可达45°较好，车身兜但局部存在杆输送机的板链，特定3的的混合生效率低，车应能力差，安全可靠的械化输送设组成，有垂，与悬挂兜液现象有在车身内腔定节距内的3生车的设垂挂有腔的
小，能有产，提身内腔气工件在前衔接要求摆杆备。摆杆直摆杆输式输送所减轻排气不垂直有效地降低高了生产线气包无法排前处理、电求较高。杆链输送系杆链输送机输送机和水系统相比，。摆杆链输良现象，无（a）垂直摆杆输送低成本，如线的柔性化排尽，内腔电电泳工序中Fig.系统是继悬机主要由摆水平摆杆输槽体长度输送系统解无法根除车垂直摆杆输送Fi送机的输送江苏大图1.2所示水平。但该电泳效果不需要其它转图1.2.1.2Theself-挂输送机、杆、驱动站送机两种，和设备长度决了车身上顶气包。送机图1g.1.3Thepen采用双槽钢学博士示。可使用该输送系统不好[10]。此外转运工具辅2自行葫芦输-propelledho自行葫芦站、拉紧站如图1.3所度都有所缩上方输送设1.3摆杆链输ndulumchain钢轨道，链学位论文不同形式的需要车身垂外，自行葫芦助，对不同输送系统istconveying等输送系统、回转站、所示[10]。其短，沥水效备污染车身（输送系统nconveyings条采用能垂的吊具实现垂直进出槽芦系统对烘同工序之间gsystem统后的又一牵引链条其出入槽角度效果相对较身的问题，b）水平摆杆system垂直回转的现不同车型的槽液，生产效烘干室的适应的准确、安一新型的机械条及轨道等组度可达45°较好，车身兜但局部存在杆输送机的板链，特定3的的混合生效率低，车应能力差，安全可靠的械化输送设组成，有垂，与悬挂兜液现象有在车身内腔定节距内的3生车的设垂挂有腔的
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型并联灌注机器人动力学分析与仿真[J]. 杨会,房海蓉,方跃法. 中南大学学报(自然科学版). 2019(09)
[2]球面二自由度冗余驱动并联机器人系统动力学参数辨识及控制[J]. 李永泉,吴鹏涛,张阳,张立杰. 中国机械工程. 2019(16)
[3]基于观测器的非线性高阶滑模电液位置鲁棒控制研究[J]. 王海燕. 中国工程机械学报. 2019(02)
[4]冗余驱动并联机构动力学模型TVC优化H∞鲁棒控制[J]. 王启明,苏建,高大威,吕志超,宗高强. 农业机械学报. 2019(05)
[5]汽车电泳涂装输送用混联机构的分数阶PIλDu控制[J]. 高国琴,徐权,方志明. 机械设计与制造. 2019(02)
[6]五自由度混联机构运动学及工作空间分析[J]. 丁泽华,董虎,王见,朱景原,曹毅. 东华大学学报(自然科学版). 2019(01)
[7]两类平面并联机构凯恩动力学建模与比较研究[J]. 宋轶民,金雪莹,梁栋,孙涛. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2019(02)
[8]一种新型冗余驱动并联机构位姿正解研究[J]. 王启明,苏建,隋振,林慧英,赵礼辉. 机械工程学报. 2019(09)
[9]混联式汽车电泳涂装输送机构的时延估计自适应滑模控制[J]. 高国琴,周辉辉,方志明. 汽车工程. 2018(12)
[10]三自由度类球面并联机构的动力学建模及分析[J]. 张国英,姜浩,张涛,肖才,刘冠峰,肖晓兰,骆少明. 广东工业大学学报. 2018(06)
博士论文
[1]考虑运动副间隙影响的平面并联机构动力学研究[D]. 张浩栋.华南理工大学 2019
[2]过约束五自由度混联机器人机构设计理论研究[D]. 张东胜.燕山大学 2018
[3]六自由度并联机器人运动学、动力学与主动振动控制研究[D]. 杨小龙.南京航空航天大学 2018
[4]考虑运动副间隙的平面并联机构动力学与控制研究[D]. 宋振东.哈尔滨工业大学 2017
[5]运动控制系统的抗干扰控制理论与应用研究[D]. 王会明.东南大学 2016
[6]一种五自由度混联机器人静柔度建模与设计方法研究[D]. 汪满新.天津大学 2015
[7]新型3-DOF驱动冗余并联机构动力学建模及其滑模控制研究[D]. 牛雪梅.江苏大学 2014
[8]工业机器人的高速高精度控制方法研究[D]. 刘海涛.华南理工大学 2012
[9]一种两自由度并联机构优化设计及动力学控制研究[D]. 郝齐.清华大学 2011
[10]三杆少自由度混联机床精度分析及相关问题的研究[D]. 郭建烨.东北大学 2009
硕士论文
[1]基于时延估计的混联式汽车电泳涂装输送机构自适应滑模控制[D]. 周辉辉.江苏大学 2018
[2]基于凯恩方法的并联稳定平台动力学分析[D]. 陈群凯.哈尔滨工程大学 2018
[3]基于遗传算法优化的汽车电泳涂装输送用混联机构的分数阶PIλDu控制[D]. 徐权.江苏大学 2017
[4]结合非线性扰动观测器的新型混联式汽车电泳涂装输送机构同步滑模控制[D]. 张梦春.江苏大学 2017
[5]新型混联式汽车电泳涂装输送机构动力学建模及二阶滑模控制研究[D]. 陈太平.江苏大学 2016
[6]新型混联式汽车电泳涂装输送机构结合扰动观测器的滑模控制[D]. 黄敏.江苏大学 2016
[7]几类系统的积分滑模控制问题的研究[D]. 高超.中国海洋大学 2013
[8]基于神经网络的自适应反演控制在并联机器人中的应用[D]. 严琴.江苏大学 2010
[9]二自由度并联机器人的模糊免疫PID控制研究[D]. 庄景灿.江苏大学 2009
[10]一种三转一移4-RPTR并联机构的运动学分析[D]. 张军.燕山大学 2007
本文编号：3473845
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：129 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
悬挂
小，能有产，提身内腔气工件在前衔接要求摆杆备。摆杆直摆杆输式输送所减轻排气不垂直有效地降低高了生产线气包无法排前处理、电求较高。杆链输送系杆链输送机输送机和水系统相比，。摆杆链输良现象，无（a）垂直摆杆输送低成本，如线的柔性化排尽，内腔电电泳工序中Fig.系统是继悬机主要由摆水平摆杆输槽体长度输送系统解无法根除车垂直摆杆输送Fi送机的输送江苏大图1.2所示水平。但该电泳效果不需要其它转图1.2.1.2Theself-挂输送机、杆、驱动站送机两种，和设备长度决了车身上顶气包。送机图1g.1.3Thepen采用双槽钢学博士示。可使用该输送系统不好[10]。此外转运工具辅2自行葫芦输-propelledho自行葫芦站、拉紧站如图1.3所度都有所缩上方输送设1.3摆杆链输ndulumchain钢轨道，链学位论文不同形式的需要车身垂外，自行葫芦助，对不同输送系统istconveying等输送系统、回转站、所示[10]。其短，沥水效备污染车身（输送系统nconveyings条采用能垂的吊具实现垂直进出槽芦系统对烘同工序之间gsystem统后的又一牵引链条其出入槽角度效果相对较身的问题，b）水平摆杆system垂直回转的现不同车型的槽液，生产效烘干室的适应的准确、安一新型的机械条及轨道等组度可达45°较好，车身兜但局部存在杆输送机的板链，特定3的的混合生效率低，车应能力差，安全可靠的械化输送设组成，有垂，与悬挂兜液现象有在车身内腔定节距内的3生车的设垂挂有腔的
小，能有产，提身内腔气工件在前衔接要求摆杆备。摆杆直摆杆输式输送所减轻排气不垂直有效地降低高了生产线气包无法排前处理、电求较高。杆链输送系杆链输送机输送机和水系统相比，。摆杆链输良现象，无（a）垂直摆杆输送低成本，如线的柔性化排尽，内腔电电泳工序中Fig.系统是继悬机主要由摆水平摆杆输槽体长度输送系统解无法根除车垂直摆杆输送Fi送机的输送江苏大图1.2所示水平。但该电泳效果不需要其它转图1.2.1.2Theself-挂输送机、杆、驱动站送机两种，和设备长度决了车身上顶气包。送机图1g.1.3Thepen采用双槽钢学博士示。可使用该输送系统不好[10]。此外转运工具辅2自行葫芦输-propelledho自行葫芦站、拉紧站如图1.3所度都有所缩上方输送设1.3摆杆链输ndulumchain钢轨道，链学位论文不同形式的需要车身垂外，自行葫芦助，对不同输送系统istconveying等输送系统、回转站、所示[10]。其短，沥水效备污染车身（输送系统nconveyings条采用能垂的吊具实现垂直进出槽芦系统对烘同工序之间gsystem统后的又一牵引链条其出入槽角度效果相对较身的问题，b）水平摆杆system垂直回转的现不同车型的槽液，生产效烘干室的适应的准确、安一新型的机械条及轨道等组度可达45°较好，车身兜但局部存在杆输送机的板链，特定3的的混合生效率低，车应能力差，安全可靠的械化输送设组成，有垂，与悬挂兜液现象有在车身内腔定节距内的3生车的设垂挂有腔的
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种新型并联灌注机器人动力学分析与仿真[J]. 杨会,房海蓉,方跃法. 中南大学学报(自然科学版). 2019(09)
[2]球面二自由度冗余驱动并联机器人系统动力学参数辨识及控制[J]. 李永泉,吴鹏涛,张阳,张立杰. 中国机械工程. 2019(16)
[3]基于观测器的非线性高阶滑模电液位置鲁棒控制研究[J]. 王海燕. 中国工程机械学报. 2019(02)
[4]冗余驱动并联机构动力学模型TVC优化H∞鲁棒控制[J]. 王启明,苏建,高大威,吕志超,宗高强. 农业机械学报. 2019(05)
[5]汽车电泳涂装输送用混联机构的分数阶PIλDu控制[J]. 高国琴,徐权,方志明. 机械设计与制造. 2019(02)
[6]五自由度混联机构运动学及工作空间分析[J]. 丁泽华,董虎,王见,朱景原,曹毅. 东华大学学报(自然科学版). 2019(01)
[7]两类平面并联机构凯恩动力学建模与比较研究[J]. 宋轶民,金雪莹,梁栋,孙涛. 天津大学学报(自然科学与工程技术版). 2019(02)
[8]一种新型冗余驱动并联机构位姿正解研究[J]. 王启明,苏建,隋振,林慧英,赵礼辉. 机械工程学报. 2019(09)
[9]混联式汽车电泳涂装输送机构的时延估计自适应滑模控制[J]. 高国琴,周辉辉,方志明. 汽车工程. 2018(12)
[10]三自由度类球面并联机构的动力学建模及分析[J]. 张国英,姜浩,张涛,肖才,刘冠峰,肖晓兰,骆少明. 广东工业大学学报. 2018(06)
博士论文
[1]考虑运动副间隙影响的平面并联机构动力学研究[D]. 张浩栋.华南理工大学 2019
[2]过约束五自由度混联机器人机构设计理论研究[D]. 张东胜.燕山大学 2018
[3]六自由度并联机器人运动学、动力学与主动振动控制研究[D]. 杨小龙.南京航空航天大学 2018
[4]考虑运动副间隙的平面并联机构动力学与控制研究[D]. 宋振东.哈尔滨工业大学 2017
[5]运动控制系统的抗干扰控制理论与应用研究[D]. 王会明.东南大学 2016
[6]一种五自由度混联机器人静柔度建模与设计方法研究[D]. 汪满新.天津大学 2015
[7]新型3-DOF驱动冗余并联机构动力学建模及其滑模控制研究[D]. 牛雪梅.江苏大学 2014
[8]工业机器人的高速高精度控制方法研究[D]. 刘海涛.华南理工大学 2012
[9]一种两自由度并联机构优化设计及动力学控制研究[D]. 郝齐.清华大学 2011
[10]三杆少自由度混联机床精度分析及相关问题的研究[D]. 郭建烨.东北大学 2009
硕士论文
[1]基于时延估计的混联式汽车电泳涂装输送机构自适应滑模控制[D]. 周辉辉.江苏大学 2018
[2]基于凯恩方法的并联稳定平台动力学分析[D]. 陈群凯.哈尔滨工程大学 2018
[3]基于遗传算法优化的汽车电泳涂装输送用混联机构的分数阶PIλDu控制[D]. 徐权.江苏大学 2017
[4]结合非线性扰动观测器的新型混联式汽车电泳涂装输送机构同步滑模控制[D]. 张梦春.江苏大学 2017
[5]新型混联式汽车电泳涂装输送机构动力学建模及二阶滑模控制研究[D]. 陈太平.江苏大学 2016
[6]新型混联式汽车电泳涂装输送机构结合扰动观测器的滑模控制[D]. 黄敏.江苏大学 2016
[7]几类系统的积分滑模控制问题的研究[D]. 高超.中国海洋大学 2013
[8]基于神经网络的自适应反演控制在并联机器人中的应用[D]. 严琴.江苏大学 2010
[9]二自由度并联机器人的模糊免疫PID控制研究[D]. 庄景灿.江苏大学 2009
[10]一种三转一移4-RPTR并联机构的运动学分析[D]. 张军.燕山大学 2007
本文编号：3473845
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