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多自由度机械臂运动控制研究

目录

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.3研究目标与主要内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

多自由度机械臂概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2.1多自由度机械臂定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

2.2多自由度机械臂的组成与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.3多自由度机械臂的分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

运动控制基础理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

3.1控制系统基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

3.2控制系统的分类与特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

3.3运动控制的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

3.3.1位置控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.3.2速度控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.3.3加速度控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

多自由度机械臂的运动学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

4.1运动学基本方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

4.2正运动学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

4.3反运动学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.3.1笛卡尔坐标系下反运动学．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

4.3.2关节变量法反运动学．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

多自由度机械臂的动力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

5.1动力学基本方程．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

5.2刚体动力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

5.3非刚体动力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

多自由度机械臂的控制系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

6.1控制系统总体方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

6.2控制器设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

6.2.1PID控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

6.2.2自适应控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

6.2.3鲁棒控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

6.3传感器与执行器的选择与集成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

多自由度机械臂的运动控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

7.1基于模型的控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

7.2基于观测的控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

7.3基于学习的控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

多自由度机械臂的运动控制实验与仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

8.1实验平台搭建与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

8.2运动控制实验方法．．．．．．．．．．