柔性機(jī)械臂的建模及智能控制.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)被廣泛用于各個領(lǐng)域。其中，柔性機(jī)械臂憑借其結(jié)構(gòu)輕、載重/自重比高、能耗低、操作靈活、響應(yīng)迅速、工作效率高等優(yōu)點，逐漸在醫(yī)療、勘探、航天工業(yè)等領(lǐng)域中占據(jù)了越來越重要的地位。柔性機(jī)械臂系統(tǒng)是具有不確定性的強耦合非線性系統(tǒng)，采用傳統(tǒng)剛性機(jī)械臂控制方法很難達(dá)到控制要求。本文以雙連桿柔性機(jī)械臂為研究對象，采用奇異攝動理論將系統(tǒng)分解為兩個子系統(tǒng)，并對兩個子系統(tǒng)分別進(jìn)行了控制器設(shè)計。
　　首先，論文簡單分析了柔

2、性機(jī)械臂的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)?；诶窭嗜辗匠蹋诟罹€坐標(biāo)系下采用假設(shè)模態(tài)法建立了一階彈性模態(tài)的柔性機(jī)械臂動力學(xué)方程，通過S函數(shù)建立了柔性機(jī)械臂的系統(tǒng)動態(tài)仿真模型。
　　其次，利用奇異攝動理論，將柔性機(jī)械臂系統(tǒng)分解為表征大幅整體運動的慢變子系統(tǒng)和表征小幅彈性振動的快變子系統(tǒng)，并對兩個子系統(tǒng)分別設(shè)計了控制器。針對慢變子系統(tǒng)，參考普通剛性機(jī)械臂的情形，結(jié)合李雅普諾夫穩(wěn)定性原理設(shè)計了滑模變結(jié)構(gòu)控制器；對于快變子系統(tǒng)，設(shè)計了最優(yōu)控制器，以抑制柔性臂