移動機(jī)械臂軌跡跟蹤控制及路徑規(guī)劃研究.pdf

1、移動機(jī)械臂系統(tǒng)綜合了移動機(jī)器人和機(jī)械臂的優(yōu)勢，具有更大的工作區(qū)域和靈活的運(yùn)營能力，近年來，此類系統(tǒng)的研究已在經(jīng)學(xué)術(shù)界和工業(yè)界迅猛發(fā)展。
　　移動機(jī)械臂是一類具有高度非線性、強(qiáng)耦合性的非完整不確定性時(shí)變系統(tǒng)，其控制問題難以用傳統(tǒng)的線性控制理論來解決。另外，移動機(jī)械臂的路徑規(guī)劃問題也是研究的重點(diǎn)，此問題的關(guān)鍵是要考慮兩子系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)，如使系統(tǒng)在完成任務(wù)時(shí)能耗最小、到達(dá)時(shí)間最短等，這就需要有新的路徑規(guī)劃方法。因此，移動機(jī)械臂的軌跡跟蹤控

2、制及路徑規(guī)劃研究意義重大。
　　本文以簡化的移動機(jī)械臂模型為研究對象，對其跟蹤控制和路徑規(guī)劃問題進(jìn)行研究。這里采用兩種控制算法來研究移動機(jī)械臂的軌跡跟蹤問題，先是在精確建模的基礎(chǔ)上采用微分幾何方法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的輸入輸出解耦，并在線性化解耦的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了PD軌跡跟蹤控制器，又利用MATLAB工具箱仿真分析了PD跟蹤控制器的效果。然后，針對上述基于微分幾何的解耦控制所存在的缺點(diǎn)及滑模變結(jié)構(gòu)控制中的抖振問題，提出了基于改進(jìn)趨近律的滑模變結(jié)