剛-柔耦合機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)建模及其振動(dòng)抑制研究.pdf

1、人類對太空領(lǐng)域的探索以及航天事業(yè)的發(fā)展，極大的推動(dòng)了機(jī)器人技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。其中，柔性機(jī)械臂質(zhì)量輕便、定位精度高的特點(diǎn)尤其適合機(jī)器人作業(yè)，因此，在剛性基礎(chǔ)上加入柔性元素成為機(jī)器人研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)方向。
　　剛-柔耦合性機(jī)械臂系統(tǒng)不僅存在大范圍剛體運(yùn)動(dòng)，也存在柔性小變形彈性振動(dòng)。柔性臂的彈性振動(dòng)會(huì)增加很多不確定因素，影響系統(tǒng)穩(wěn)定，且難以保證執(zhí)行端的精度，因此需要選用合適的控制策略，實(shí)現(xiàn)對柔性機(jī)械臂振動(dòng)的控制，使系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果達(dá)到預(yù)定目標(biāo)

2、。
　　本學(xué)位論文總結(jié)了柔性機(jī)械臂的研究現(xiàn)狀，討論了機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)建模方法，以剛-柔耦合機(jī)械臂系統(tǒng)為模型，基于假設(shè)模態(tài)法和Lagrange方程，建立了剛-柔耦合機(jī)械臂系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型，并截取一階模態(tài)對動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行數(shù)值計(jì)算仿真研究。在動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，通過比較不同控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)，選取滑模變結(jié)構(gòu)控制方法對剛-柔耦合機(jī)械臂系統(tǒng)進(jìn)行控制理論與方法的研究，通過對柔性機(jī)械臂采用合適的控制律抑制末端彈性變形并進(jìn)行仿真分析，所得結(jié)果與采用PI