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1、本文密切結(jié)合國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,以具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速并聯(lián)機(jī)械手為對(duì)象,研究了一種基于機(jī)電耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的控制器設(shè)計(jì)方法,并據(jù)此搭建了基于ADAMS虛擬物理樣機(jī)和Matlab/Simulink虛擬驅(qū)動(dòng)器的聯(lián)合仿真試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)。取得如下成果: (1)根據(jù)轉(zhuǎn)矩匹配原則,建立了一種可用于實(shí)時(shí)控制的機(jī)電耦合系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型。其中,采用虛功原理來(lái)推導(dǎo)機(jī)構(gòu)子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,而對(duì)伺服子系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型則采用矢量控制原理來(lái)進(jìn)行。在此
2、基礎(chǔ)上,以工作空間動(dòng)平臺(tái)軌跡的2-范數(shù)為目標(biāo)函數(shù),對(duì)PID控制器的定常參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,得到初始的參數(shù)范圍。 (2)考慮模型中電流與力矩的關(guān)系及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響,設(shè)計(jì)了一類基于該模型的計(jì)算扭矩控制器,從而提高了系統(tǒng)的快速響應(yīng)能力。此外,考慮到并聯(lián)機(jī)械手動(dòng)力學(xué)模型的非線性和建模誤差及外界擾動(dòng)等不確定性因素,采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)智能算法,對(duì)控制器中的比例、積分、微分增益環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié),極大地提高了系統(tǒng)的魯棒性。 (3)
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