可移動機械臂軌跡跟蹤控制方法研究.pdf

1、可移動機械臂是將工業(yè)上傳統(tǒng)機械臂裝配在可移動平臺上，將移動機器人優(yōu)勢與工業(yè)機械臂優(yōu)勢相結(jié)合，拓寬了其應用領域。目前，在工業(yè)生產(chǎn)、宇宙探測、家政服務、深海開發(fā)、軍事排險等領域得到了諸多應用。因此，對于可移動機械臂軌跡跟蹤控制與路徑規(guī)劃控制的算法研究是具有里程碑式的意義。此外，移動平臺與機械臂存在強烈的耦合，在執(zhí)行任務時二者因受到彼此的影響，設計控制律效果將會大打折扣，無法完成理想目標。
　　本文采用帶有兩自由度連桿的可移動機械臂系統(tǒng)

2、為研究對象，運用具有結(jié)構(gòu)相對簡單、對模型沒有精確性要求、抗干擾能力強等特性的自抗擾控制技術對被控對象的軌跡跟蹤控制方法進行了相關的理論與仿真實驗分析。并對被控系統(tǒng)的路徑規(guī)劃問題進行了研討。
　　本文的主要研究內(nèi)容包括：
　　針對強非線性被控系統(tǒng)，用數(shù)學方法描述建立反映其系統(tǒng)性質(zhì)的簡單實用的數(shù)學模型。通過對可移動機械臂自身帶有的機構(gòu)冗余度分析以及其受到的非完整性約束影響，使用拉格朗日功能平衡法推導出系統(tǒng)的動力學模型，為探究系統(tǒng)

3、路徑規(guī)劃問題與研究軌跡跟蹤控制算法奠定有利的基礎。由表征空間法對執(zhí)行給定目標的被控系統(tǒng)進行路徑規(guī)劃，在空間中得到表示每一時刻可移動機械臂系統(tǒng)狀態(tài)的節(jié)點，并采用A*算法搜索出一條無碰撞、理想的路徑。
　　此外，本文從理論控制方面，針對可移動機械臂系統(tǒng)模型設計了基于自抗擾控制技術的軌跡跟蹤控制策略。根據(jù)可移動機械臂系統(tǒng)機構(gòu)上冗余的特性，引入系統(tǒng)輸入力矩分解的設計思路，來解決機械臂末端執(zhí)行器與移動平臺之間存在的耦合問題。依據(jù)自抗擾控制器