柔性臂的動力學(xué)及其軌跡控制.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，輕質(zhì)和柔性構(gòu)件在工程中的應(yīng)用越來越多，另外機構(gòu)的運行速度加快，運行精度的要求越來越高。如何消除因為柔性而產(chǎn)生的彈性振動成為一個急需解決的問題。本文基于此背景研究柔性臂的動力學(xué)及其軌跡控制問題。 首先，采用虛擬鋼性臂假定和模態(tài)截斷方法，運用Lagrange方程，建立了平面雙連桿柔性臂的動力學(xué)模型和奇異攝動模型并對模型進行分析，找出引起振動的主要因素。其次，針對動力學(xué)模型的非線性特性，深入研究了柔性臂的非線性魯棒控制

2、方法，設(shè)計了模糊PD控制器，該控制器由PD控制和模糊控制構(gòu)成，避免了單純線性：PD控制魯棒性不強的問題，控制器結(jié)構(gòu)簡單、容易實現(xiàn)，對不同期望軌跡的跟蹤上具有很好的魯棒性；針對奇異攝動模型設(shè)計了自適應(yīng)滑模PD控制器，該方法的特點是對系統(tǒng)中各個等效的攝動參數(shù)分別進行自適應(yīng)估計和補償，因而控制算法簡單，易于工程實現(xiàn)，解決了傳統(tǒng)PID控制初始力矩過大的問題，并對柔性臂結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化有一定的自適應(yīng)能力。最后在對算法進行理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用Mat