6PUS-UPU冗余驅(qū)動并聯(lián)機器人模型辨識及力控制算法研究.pdf

1、隨著并聯(lián)機器人技術(shù)的不斷發(fā)展，其在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用變得越來越廣泛。因此，關(guān)于并聯(lián)機器人的相關(guān)研究也就越來越受到重視。并聯(lián)機器人相對于串聯(lián)機器人具有結(jié)構(gòu)緊湊、高剛度、承載能力強等特點，同時也有工作空間較小、容易產(chǎn)生耦合內(nèi)力、出現(xiàn)奇異位形等缺點，這使得并聯(lián)機器人的應(yīng)用受到了一定的限制。在眾多研究人員提出的解決方案當(dāng)中，冗余驅(qū)動成為了一種行之有效的方案。
　　本文以6PUS-UPU冗余驅(qū)動并聯(lián)機器人作為研究對象，對其動力學(xué)模型進行了辨

2、識，同時圍繞冗余驅(qū)動分支進行了滯后結(jié)構(gòu)、控制器設(shè)計及改進方案的研究，從而達到優(yōu)化結(jié)構(gòu)內(nèi)力，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的目的。具體的研究內(nèi)容如下：
　　首先，對并聯(lián)機器人動力學(xué)模型進行模糊辨識并對冗余分支設(shè)計控制器。并聯(lián)機器人動力學(xué)模型為多輸入多輸出的非線性機構(gòu)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)用數(shù)學(xué)模型很難準(zhǔn)確描述，因此需要選擇系統(tǒng)辨識的方法構(gòu)建模型。本文采用模糊T-S模型對6PUS-UPU冗余驅(qū)動并聯(lián)機器人進行辨識，進一步設(shè)計冗余分支控制器，實現(xiàn)驅(qū)動力的優(yōu)化。<

3、br>　　其次，對冗余分支滯后問題展開研究，設(shè)計史密斯預(yù)估補償控制結(jié)構(gòu)。本文針對6PUS-UPU冗余驅(qū)動并聯(lián)機器人建立的動力學(xué)表達式比較復(fù)雜，實際控制時需要花費大量的時間進行運算，這樣就會造成冗余驅(qū)動分支驅(qū)動力滯后。而冗余分支滯后對系統(tǒng)整體性能影響巨大，在這里我們采用了Smith提出的預(yù)估補償?shù)姆椒ǎㄟ^補償環(huán)節(jié)來消除閉環(huán)系統(tǒng)中滯后因素的影響。在此基礎(chǔ)上對冗余分支控制算法進行改進研究，設(shè)計了模糊PI控制器，并進行了聯(lián)合仿真研究，實現(xiàn)驅(qū)動