柔性机械臂点到点运动与轨迹跟踪的振动控制方法研究

发布时间：2024-05-08 01:19

　　机器人柔性机械臂具有机动性好、覆盖范围大、成本低和节能等诸多优势,得到日益深入的研究和广泛的应用。但是柔性机械臂运动存在振动这一共性问题,解决振动问题是有效运用柔性机械臂高质量完成控制任务的基础和关键。传统的柔性机械臂控制任务与目的涉及了位置与跟踪控制的残余振动抑制和跟踪控制的稳态振动抑制,解决振动问题的机理方法和效果存在一定的局限性和不足。论文研究了改进残余振动和稳态振动的控制方法,针对传统策略与方法的现有问题和连续减振需求,探索研究了解决动态的振动减除的振动避免原理和方法,并研究了机器学习的自治振动控制方法与算法。主要研究内容和创新点总结如下:(1)针对柔性机械臂的残余振动问题,研究了点到点的振动抑制控制,提出频谱激励减振方法。引入和研究关于减振的动力学模型非线性降解的局域不变性准则,研究和建立了该准则下参数变动灵敏性分析指标,给出非线性模型分段线性化计算法,数值仿真检验局域不变性。研究证明了多模态耦合和后置构型变动下一致减振的存在性,给出减振条件和多谐振零化计算模型;证明离线逆向生成时分激励的频谱激励减振计算性质,给出减振控制设计方法。研究了多模态谐振带的减振控制,研究给出带状模...

【文章页数】：165 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图5–1柔性机械臂斜坡跟踪

针对LQT最优问题,研究给出系统状态方程模型,分析了可含减振命令的增广状态跟踪控制,根据带减额因子的性能指标研究得出增广状态LQT的二次型。研究了跟踪指标的效用评价,针对随机过程Markov链,研究了动态规划最优评估的Bellman方程;并研究了遍历性和平稳性条件下由Bellma....

图5–2柔性机械臂阶跃跟踪

图5–1柔性机械臂斜坡跟踪6.1本文研究工作总结

图2–1平面柔性机械臂结构图

典型的关节型柔性机械臂的机构如图2–1所示。设有n对关节-连杆运动副,其中关节运动是刚性的,连杆运动具有弹性变形。多柔性体的开式运动链的机构运动可以考虑采用级联的基于既表述刚体旋转的坐标系标准变换,又结合了描述柔性体位移变化的坐标系标准变换的坐标体系来表示。在柔性机械臂中,连杆的....

图2–2柔性臂的弯曲变形

根据能量公式可计算分析力学的Lagrange-Euler方程的Lagrangian算子公式L=T-U,系统的总势能为2.4柔性臂动力学方程

本文编号：3967278