柔性機械臂的建模與控制研究.pdf

1、本文以兩連桿柔性機械臂物理模型為研究對象，預測神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)為研究框架，建立了柔性臂的動力學方程及預測神經(jīng)網(wǎng)絡控制器，主要的內(nèi)容如下：
　　 第一，柔性臂動力學方程的建立及其振動響應仿真。對柔性機械臂的物理模型進行簡化，將柔性臂視為Euler-Bernoulli梁，并采用假設模態(tài)法與Lagrange方程推導出柔性臂的動力學方程。運用Newmark-β法對柔性臂建模精確性進行驗證。
　　 第二，建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡辨識模型。

2、構(gòu)建BP神經(jīng)辨識網(wǎng)絡，并以振動分析得到的數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡進行訓練和測試，最終得到控制系統(tǒng)中的BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測器。
　　 第三，剛性機械臂的軌跡規(guī)劃。以臂桿角速度為最優(yōu)化控制優(yōu)化目標，采用中心差分法，逐步迭代出剛性機械臂的理想軌跡，這將作為控制器的期望軌跡。
　　 最后，柔性機械臂控制器的綜合設計。將BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測器、期望軌跡和神經(jīng)網(wǎng)絡控制器結(jié)合組成神經(jīng)網(wǎng)絡預測控制系統(tǒng)。通過仿真，表明所設計神經(jīng)網(wǎng)絡預測控制系統(tǒng)可實現(xiàn)柔性臂按規(guī)