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文檔簡介
1、隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和機電、電力電子、人工智能等相關(guān)理論以及各種控制策略的日益完善,機器人技術(shù)已逐漸成熟,并在眾多領(lǐng)域取得較為廣泛的應(yīng)用,發(fā)揮著不可或缺的作用。相應(yīng)的,其控制系統(tǒng)的研究顯得日益重要。
作為一個高階復(fù)雜系統(tǒng),機器人實際運行過程中不可避免地會受到內(nèi)部不確定性參數(shù)和外部擾動等因素的影響。如何最大程度地減小這些因素對系統(tǒng)的影響與干擾,成為機器人控制策略的研究重點。
傳統(tǒng)的機器人控制方案往往不考慮關(guān)節(jié)驅(qū)動電機,僅僅
2、從其動力學(xué)角度出發(fā),建立其模型。在此基礎(chǔ)上進行控制器設(shè)計,雖然理論上可以取得較好的效果,但在實際運行中卻是差強人意,具有很大的局限性?;诖吮菊n題統(tǒng)籌機器人動力學(xué)與驅(qū)動電機,永磁同步電機(PMSM)作為機器人驅(qū)動電機,在修正模型的基礎(chǔ)上給出了控制器的設(shè)計過程與方法。
第一,首先介紹了本課題的研究目的和意義,并簡單闡述了機器人控制的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與趨勢。
第二,統(tǒng)籌機器人動力學(xué)模型與關(guān)節(jié)驅(qū)動電機PMSM的數(shù)學(xué)模型,建立
3、了新的機器人模型。
第三,主要研究了機器人的端口受控哈密頓與自適應(yīng)協(xié)調(diào)控制。分別設(shè)計求取了端口受控哈密頓控制器與自適應(yīng)控制器,仿真結(jié)果表明,采用該方案后系統(tǒng)跟蹤信號的快速性良好,同時也具有較好的穩(wěn)態(tài)性能,初步證實了協(xié)調(diào)控制策略的可行性。
第四,考慮到自適應(yīng)控制自身的局限性,即對機器人非內(nèi)部不確定性因素控制不理想。本文在已有方案的基礎(chǔ)上設(shè)計了干擾觀測器,兼顧了改善機器人參數(shù)不確定性和外部擾動等缺點。仿真結(jié)果表明,加入干
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