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柔性机械臂动力学建模与运动控制综述
目录
内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.3主要研究内容与贡献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
柔性机械臂理论基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.1柔性材料与结构特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7
2.2柔性机械臂的分类与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.3动力学模型概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10
2.3.1经典力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
2.3.2非线性动力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
2.3.3多体系统动力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
2.4运动学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
2.4.1笛卡尔坐标系下的运动学方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
2.4.2旋转坐标系下的运动学方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17
2.4.3关节空间的运动学方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
柔性机械臂动力学建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
3.1刚柔耦合动力学模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
3.2参数化建模方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21
3.3数值求解方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
3.3.1有限元法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24
3.3.2有限差分法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
3.3.3有限元有限差分混合方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
3.4实验验证与误差分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28
柔性机械臂运动控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29
4.1位置控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30
4.2速度控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
4.3加速度控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
4.4力控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33
4.5轨迹规划与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35
4.5.1路径规划算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37
4.5.2动态调度算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38
4.5.3性能评估与优化指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
柔性机械臂控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
5.1控制系统架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
5.2控制器设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42
5.2.1PID控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
5.2.2自适应控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
5.2.3鲁棒控制策略．．．
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