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单连杆机械臂控制系统设计及其性能优化研究

目录

单连杆机械臂控制系统设计及其性能优化研究（1）．．．．．．．．．．．．．．3

内容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

单连杆机械臂系统建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.1机械臂结构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2运动学建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3动力学建模．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.1控制策略选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.2控制器参数设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.3控制系统仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

性能优化研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

4.1优化目标与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

4.2优化算法选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

4.3优化过程与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

5.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

5.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

5.3实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

6.1研究结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

6.2研究不足与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

单连杆机械臂控制系统设计及其性能优化研究（2）．．．．．．．．．．．．．22

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

1.1研究背景和意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

1.2文献综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

单连杆机械臂基本原理与结构分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.1机械臂的基本组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2力学模型的建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.3运动学和动力学方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

单连杆机械臂控制策略研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.1基于PID控制的机械臂控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

3.2基于滑模控制的机械臂控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.3基于自适应控制的机械臂控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

单连杆机械臂性能评估指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.1控制精度指标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

4.2能