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多自由度机械臂关节运动精准控制研究

目录

多自由度机械臂关节运动精准控制研究（1）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2研究目的和意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

多自由度机械臂关节运动原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.1机械臂关节结构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2关节运动学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3关节动力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

精准控制方法与技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

3.1闭环控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.2开环控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2.1反演控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.2.2状态空间方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.2.3参考模型控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.3鲁棒控制与自适应控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.3.1鲁棒控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

3.3.2自适应控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

关节运动建模与仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

4.1建模方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.1.1基于物理模型的建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.1.2基于经验模型的建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.2仿真平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.3仿真实验与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

实验研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

5.1实验装置与系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

5.1.1机械臂关节实验装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

5.1.2控制系统实验装置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

5.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

5.3实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

5.3.1精准度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

5.3.2响应速度分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

5.3.3鲁棒性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

结果与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

6.1控制效果对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

6.2影响因素分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

6.3改进措施与建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

多自