超聲電機驅(qū)動機器人魯棒性控制研究.pdf

1、超聲電機是一種全新結(jié)構(gòu)和原理的新型電機，它具有低速大轉(zhuǎn)矩及斷電自鎖等特性足以使其成為較理想的小型機器人執(zhí)行器,在眾多領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用前景。目前，超聲電機從理論到設(shè)計制造技術(shù)都取得了實質(zhì)性突破，制約其進(jìn)一步發(fā)展的一個主要瓶頸是其實際應(yīng)用還未全面展開，這使得應(yīng)用研究成了超聲電機新的重要的研究課題。 為了研究超聲電機的控制策略以應(yīng)用于空間機器人，本文以超聲電機為驅(qū)動器研制了一個多關(guān)節(jié)機器人系統(tǒng)，其控制目標(biāo)是軌跡精確跟蹤和速度平穩(wěn)運

2、動。 首先，機器人的設(shè)計采用了虛擬樣機技術(shù)。運用三維機械設(shè)計軟件SolidWorks，設(shè)計了多關(guān)節(jié)機器人。為了驗證機器人的性能，利用Adams進(jìn)行了運動學(xué)和動力學(xué)仿真。同時，對機器人的控制操作界面進(jìn)行了設(shè)計。 其次，由于超聲電機響應(yīng)速度極快，很難采用普通電機的控制方法。通過大量的位置反饋和速度反饋控制實驗，本文提出了速度——位置聯(lián)合反饋控制系統(tǒng)，并采用了田口法優(yōu)化了機器人的控制參數(shù)，分析了相應(yīng)控制算法的穩(wěn)定性，在實際應(yīng)用