超聲電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)器人魯棒性控制研究.pdf

1、超聲電機(jī)是一種全新結(jié)構(gòu)和原理的新型電機(jī)，它具有低速大轉(zhuǎn)矩及斷電自鎖等特性足以使其成為較理想的小型機(jī)器人執(zhí)行器,在眾多領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。目前，超聲電機(jī)從理論到設(shè)計(jì)制造技術(shù)都取得了實(shí)質(zhì)性突破，制約其進(jìn)一步發(fā)展的一個(gè)主要瓶頸是其實(shí)際應(yīng)用還未全面展開，這使得應(yīng)用研究成了超聲電機(jī)新的重要的研究課題。 為了研究超聲電機(jī)的控制策略以應(yīng)用于空間機(jī)器人，本文以超聲電機(jī)為驅(qū)動(dòng)器研制了一個(gè)多關(guān)節(jié)機(jī)器人系統(tǒng)，其控制目標(biāo)是軌跡精確跟蹤和速度平穩(wěn)運(yùn)

2、動(dòng)。 首先，機(jī)器人的設(shè)計(jì)采用了虛擬樣機(jī)技術(shù)。運(yùn)用三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件SolidWorks，設(shè)計(jì)了多關(guān)節(jié)機(jī)器人。為了驗(yàn)證機(jī)器人的性能，利用Adams進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)仿真。同時(shí)，對(duì)機(jī)器人的控制操作界面進(jìn)行了設(shè)計(jì)。 其次，由于超聲電機(jī)響應(yīng)速度極快，很難采用普通電機(jī)的控制方法。通過大量的位置反饋和速度反饋控制實(shí)驗(yàn)，本文提出了速度——位置聯(lián)合反饋控制系統(tǒng)，并采用了田口法優(yōu)化了機(jī)器人的控制參數(shù)，分析了相應(yīng)控制算法的穩(wěn)定性，在實(shí)際應(yīng)用