柔性臂的動力學及其軌跡控制.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，輕質和柔性構件在工程中的應用越來越多，另外機構的運行速度加快，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，設計了模糊PD控制器，該控制器由PD控制和模糊控制構成，避免了單純線性：PD控制魯棒性不強的問題，控制器結構簡單、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計了自適應滑模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，并對柔性臂結構參數(shù)的變化有一定的自適應能力。最后在對算法進行理論推導的基礎上，應用Mat