基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模多自由度機(jī)械手軌跡跟蹤算法研究

1、分類號密級UDC編號碩士學(xué)位論文基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模多自由度機(jī)械手軌跡跟蹤算法研究學(xué)位申請人：人：翟偉娜指導(dǎo)教師：師：宋書中教授葛運(yùn)旺教授學(xué)科專業(yè)：業(yè)：控制理論與控制工程學(xué)位類別：別：工學(xué)碩士2014年05月萬方數(shù)據(jù)摘要I論文題目：論文題目：基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模多自由度機(jī)械手軌跡跟蹤算法研究基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模多自由度機(jī)械手軌跡跟蹤算法研究專業(yè)：業(yè)：控制理論與控制工程控制理論與控制工程研究生：生：翟偉娜翟偉娜指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：宋書中教授宋書中教授

2、葛運(yùn)旺教授葛運(yùn)旺教授摘要雖然機(jī)械手大大方便了生產(chǎn)，但由于它是一個(gè)非線性的多輸入多輸出系統(tǒng)，且其動(dòng)力學(xué)特征具有時(shí)變性、強(qiáng)耦合和非線性，很難用常規(guī)手段達(dá)到對被控對象高精度的控制要求，因此針對工作任務(wù)不同，需要根據(jù)控制要求規(guī)劃關(guān)節(jié)空間的運(yùn)動(dòng)軌跡以構(gòu)成末端位姿，所以怎樣使機(jī)械手在關(guān)節(jié)空間中精確作業(yè)就顯得尤為重要，其中實(shí)現(xiàn)高精度控制成為機(jī)器人的核心問題。近年來許多學(xué)者提出了多種解決方案，其中混合控制方法因可以將兩種或多種控制算法相融合取長補(bǔ)短成為

3、機(jī)器人軌跡跟蹤問題的研究熱點(diǎn)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)滑模變結(jié)構(gòu)基于機(jī)械手的研究算法因被控對象處于滑模面時(shí)不受外界干擾和模型等不確定因素影響且響應(yīng)速度快，這對具有非線性、強(qiáng)耦合動(dòng)力學(xué)特征的機(jī)械手十分有利，因此近些年來得到廣泛應(yīng)用和改進(jìn)。傳統(tǒng)方法雖取得了一定的成果，但在機(jī)械手的應(yīng)用上主要存在兩個(gè)缺點(diǎn)：①需要建立高精度的數(shù)學(xué)模型，對于自身和系統(tǒng)模型中存在不確定性問題難以進(jìn)行處理，因此很難確保機(jī)械手具有良好的動(dòng)靜態(tài)品質(zhì)，不適用于對機(jī)械手進(jìn)行高速運(yùn)動(dòng)的控制。②

4、控制器的初始輸出力矩過大，由于機(jī)械手只能承受有限的力矩，因此通過增大控制系數(shù)這一方法來提高被控對象的控制性能受到限制?；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)以其非線性特點(diǎn)雖然對機(jī)械手十分有利，但是控制時(shí)會(huì)產(chǎn)生抖振。為了克服這一缺點(diǎn)，本文以滑模變結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行改進(jìn)結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對機(jī)械手軌跡跟蹤控制算法進(jìn)行研究，具體研究如下：1.通過DH方法，在建立機(jī)器人所需各個(gè)坐標(biāo)系基礎(chǔ)上，通過對各個(gè)坐標(biāo)進(jìn)行分析，求解出各個(gè)坐標(biāo)系之間的變換矩陣，再將坐標(biāo)系之間的位置和姿態(tài)關(guān)系有機(jī)的結(jié)