基于模糊力矩的機械臂軌跡跟蹤控制方法研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機器人技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、軍事以及太空探索等領(lǐng)域的應(yīng)用日趨廣泛。機械臂作為應(yīng)用最為廣泛的一類機器人，其多輸入多輸出的控制系統(tǒng)具有耦合性、非線性以及時變性等特點。機械臂的軌跡跟蹤控制作為機械臂的研究重點，要求機械臂各關(guān)節(jié)的實際軌跡跟蹤給定的期望軌跡。在機械臂的動力學(xué)模型已知的前提下，現(xiàn)有的控制算法可以解決機械臂的軌跡跟蹤控制問題;但是在實際情況下，由于機械臂關(guān)節(jié)存在有耦合、摩擦等非線性因素以及負(fù)載變化等外部擾

2、動的影響，機械臂的動力學(xué)模型往往不能精確得到。因此，研究更具有適應(yīng)性的機械臂控制方法是有價值的。
　　本文以帶有不確定項的機械臂控制系統(tǒng)為研究對象，針對機械臂的軌跡跟蹤控制算法進行研究。首先，本文運用D-H方法對機械臂進行運動學(xué)分析，在此基礎(chǔ)上，利用拉格朗日函數(shù)建立三自由度機械臂的動力學(xué)模型，并且對其進行必要的化簡進而提出本文的機械臂模型。其次，實現(xiàn)了基于PD方法的定點控制和基于計算力矩法的時變軌跡跟蹤控制，從仿真結(jié)果可以看出計算

3、力矩法的軌跡跟蹤控制精度不高。針對這種情況，本文提出在計算力矩法的基礎(chǔ)上加入模糊控制，綜合模糊控制與計算力矩方法的優(yōu)點，使模糊力矩方法對機械臂軌跡跟蹤誤差降低的同時，增加了計算力矩法內(nèi)控制回路的自適應(yīng)性。
　　最后，針對機械臂動力學(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)補償?shù)哪：乜刂品椒?，即基于變結(jié)構(gòu)補償?shù)哪：乜刂坪突谀：兘Y(jié)構(gòu)補償?shù)哪：乜刂?。機械臂的動力學(xué)模型分為標(biāo)稱部分與不確定部分，采用