基于模糊力矩的機(jī)械臂軌跡跟蹤控制方法研究

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1、義連譜＾丈聾ＤＡＬＩＡＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ損±享恆巧文ＭＡＳＴＥ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ３ＷＥ基于模糊力矩的化械臂軌跡跟蹤控制方法研究學(xué)科專業(yè)驗(yàn)］｜捏ｚｔ宣直卻化筆罩作者姓名＿李＿＿＿犀＿指導(dǎo)教師６答辯曰期單＿＿寫＿＿＿＿＿碩擊學(xué)位論文基于模糊力矩的機(jī)械膏軌跡跟蹤控制方法研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＴｒａｊｅｃ化ｒｙＴｒａｃｋｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌＭｅｔｈｏｄｆｏｒＭａｎｉｕｌａｔｏｒＢａｓｅｄｏｎＦｕｚｚＴｏ

2、ｒｕｅＣｏｎｔｒｏｌｐｙｑ作者姓名：李凡學(xué)科、專業(yè)：檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置學(xué)號(hào)：２１３０９１２４指導(dǎo)教師：智藝完成日期；２０１６年６月５日夫金巧義夫＃ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大連理工大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明作者鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中邑經(jīng)注明引用內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表的研究成果，也不包含其他已申請(qǐng)學(xué)位或其他用途使用過的成果一。與

3、我同工作的同志對(duì)本研究所做的賈獻(xiàn)均己在論文中做了明確的說明并表示了謝意。若有不實(shí)之處，本人愿意承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。學(xué)位論文題目：基于模糊力矩的機(jī)械臂軌跡跟蹤控制方法研究作者簽名；ｉ見日期：如／《年《月７日大連理工大學(xué)碩±學(xué)位論文摘要隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)器人技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、軍事Ｗ及太空探索一等領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛，。機(jī)械臂作為應(yīng)用最為廣泛的類機(jī)器人其多輸入多輸出的控制系統(tǒng)具有稱合性、非線性及時(shí)變性等特點(diǎn)。機(jī)械臂的軌跡跟蹤控制作為機(jī)械臂的研究重點(diǎn)，要求機(jī)械臂各關(guān)節(jié)的

4、實(shí)際軌跡跟蹤給定的期望軌跡。在機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)模型己知的前提下，現(xiàn)有的控制算法可Ｗ解決機(jī)械臂的軌跡跟蹤控制問題，；但是在實(shí)際情況下由于機(jī)械臂關(guān)節(jié)存在有稱合、摩擦等非線性因素Ｗ及負(fù)載變化等外部擾動(dòng)的影響，機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)模型往往不能精確得到，。因此研究更具有適應(yīng)性的機(jī)械臂控制方法是有價(jià)值的。本文帶有不確定項(xiàng)的機(jī)械臂控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，針對(duì)機(jī)械臂的軌跡跟蹤控制算Ｄ－Ｈ法進(jìn)行研巧，，在此基。首先本文運(yùn)用方法對(duì)機(jī)械臂進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)分析礎(chǔ)上，利用拉格朗日函數(shù)建立Ｈ自由度機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)模型，并且對(duì)其進(jìn)行必要的化簡(jiǎn)進(jìn)而

5、提出本文的機(jī)械臂模型，實(shí)現(xiàn)了基于ＰＤ方法的定點(diǎn)控制和基于計(jì)算力矩法的時(shí)變軌跡跟。其次，從仿真結(jié)果可Ｗ看出計(jì)算力矩法的軌跡跟蹤控制精度不高，蹤控制。針對(duì)這種情況本，綜合模糊控制與計(jì)算力矩方法的優(yōu)點(diǎn)文提出在計(jì)算力矩法的基礎(chǔ)上加入模糊控制，使模糊力矩方法對(duì)機(jī)械臂軌跡跟蹤誤差降低的同時(shí)，增加了計(jì)算力矩法內(nèi)控制回路的自適應(yīng)性。最后，針對(duì)機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)模型不確定部分的控制，在模糊力矩控制的基礎(chǔ)上提出了兩種基于變結(jié)構(gòu)補(bǔ)償?shù)哪：秊榫乜刂品椒ǎ椿谧兘Y(jié)構(gòu)補(bǔ)償?shù)哪：乜刂坪突谀＃崳姾兘Y(jié)構(gòu)補(bǔ)償?shù)哪：秊榫乜刂?，采?/p>

6、。機(jī)械臂的動(dòng)力學(xué)模型分為標(biāo)稱部分與不確定部分＂＂分而治之的思想，對(duì)于機(jī)械臂的標(biāo)稱部分采用模糊力矩控制，對(duì)于機(jī)械臂的不確定部分采用集中補(bǔ)償控制的方法，，，設(shè)計(jì)不確定部分的包絡(luò)函數(shù)采用變結(jié)構(gòu)控制進(jìn)行補(bǔ)償兩部分控制器的綜合輸出作為被控對(duì)象的控制輸入。從仿真結(jié)果可Ｗ看出帶有補(bǔ)償?shù)目兀崳娭扑惴刂凭雀?，位置軌跡誤差小，各關(guān)節(jié)能夠快速跟蹤期望軌跡，從而驗(yàn)證了控制器的有效性。利用基于模糊變結(jié)構(gòu)補(bǔ)償?shù)哪：乜刂品椒軌蚴沟脵C(jī)械臂達(dá)到漸進(jìn)穩(wěn)定，，還可減小變結(jié)構(gòu)控制的抖振位置跟蹤誤差小。關(guān)鍵詞：機(jī)械臂；模糊控制；模糊

7、為炬控制；變結(jié)構(gòu)控制；軌跡跟蹤－－Ｉ基于模糊力矩的機(jī)械臂軌跡跟蹤控制方法硏究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＴｒａｅｃｔｏｒＴｒａｃｋｉｎＣｏｎｔｒｏｌＭｅｔｈｏｄｆｏｒＭａｎｉｕｌａｔｏｒｊｙｇｐＢａｓｅｄｏｎＦｕｚｚｙＴｏｒｑｕｅＣｏｎｔｒｏｌＡｂｓｔｒａｃｔ八ｌｏｎｇｗｉ也ｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｃｉｅｎｃｅａｎｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｒｏｂｏｔｌ：ｅｃｈｎｏｌｏｇｙｈａｓｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｉｎｄｕｓｔｒｙｐｒｏ

8、ｄｕｃｔｉｏｎｓａｎｄｄａｉｌｙｌｉｆｅ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｐｌａｙｉｎｇａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｌ：ｈｅｍｉｌｉｔａｒａｎｄ化ｅｏｕｔｅｒｓａｃｅｅｘｏｒａｔｉｏｎｆｉｅｄｓ八ｓｏｎｅｏｆ化ｅｍｏｓｔｕｓｅｄｒｏｂｏｔｓｅｙｐ