2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、機(jī)器人關(guān)節(jié)伺服控制系統(tǒng)是機(jī)器人控制技術(shù)的核心內(nèi)容,其設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到機(jī)器人的整體運(yùn)動(dòng)性能。因此,采用合理的控制策略,開發(fā)出有效的關(guān)節(jié)控制驅(qū)動(dòng)器,對(duì)提高機(jī)器人的位置精度、快速性、抗干擾能力有很大意義。
   本文采用滑模變結(jié)構(gòu)對(duì)機(jī)器人單關(guān)節(jié)進(jìn)行控制,仿真表明傳統(tǒng)比例滑模變結(jié)構(gòu)存在抖振問題,提出了指數(shù)趨近律滑模變結(jié)構(gòu)和模糊自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)應(yīng)用于機(jī)器人關(guān)節(jié)控制,仿真和實(shí)驗(yàn)表明系統(tǒng)不僅抖振減小,而且穩(wěn)態(tài)精度高,響應(yīng)速度快,跟蹤性能

2、好,并有一定的抗干擾能力。本文的主要工作和成果如下:
   1.介紹了由直流力矩電機(jī)和諧波減速機(jī)組成的關(guān)節(jié)機(jī)械結(jié)構(gòu),仿真分析了其機(jī)械特性,表明關(guān)節(jié)具有較好的響應(yīng)速度、機(jī)械特性、調(diào)節(jié)特性;
   2.分別采用傳統(tǒng)比例滑模變結(jié)構(gòu)、指數(shù)趨近律滑模變結(jié)構(gòu)、模糊自適應(yīng)滑模變結(jié)構(gòu)建立了機(jī)器人單關(guān)節(jié)控制模型,并用MATLAB仿真分析了各自的性能。模糊自適應(yīng)滑??刂聘鶕?jù)系統(tǒng)狀態(tài)能對(duì)滑模參數(shù)進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié),在減小前兩種滑??刂贫墩竦耐瑫r(shí),

3、提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。通過與PID控制的比較表明,模糊滑??刂朴懈玫目焖傩浴⒏櫺院汪敯粜?;
   3.設(shè)計(jì)了機(jī)器人關(guān)節(jié)測(cè)控系統(tǒng):設(shè)計(jì)了關(guān)節(jié)控制驅(qū)動(dòng)、位置轉(zhuǎn)角反饋、CAN通訊硬件電路;軟件分為基于PC機(jī)的上位機(jī)控制軟件和基于Dspic30f/4012控制板的下位機(jī)控制軟件。上位機(jī)是基于LabVIEW開發(fā)的,而下位機(jī)軟件基于C語言開發(fā)的,包括PWM調(diào)速、AS5045位置信號(hào)讀取、CAN通訊、PID和離散模糊滑模變結(jié)構(gòu)控制算法等

4、。該測(cè)控系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)控制模式和控制策略選取、PID參數(shù)及滑模參數(shù)設(shè)置、目標(biāo)位置的發(fā)送、和位置數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、顯示與存儲(chǔ)等功能;
   4.搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái),進(jìn)行靜態(tài)精度,動(dòng)態(tài)和魯棒性能實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明在滑??刂葡玛P(guān)節(jié)穩(wěn)態(tài)精度能達(dá)到磁編碼器.AS5045的最高分辨率0.09°,滑??刂葡玛P(guān)節(jié)系統(tǒng)的上升時(shí)間比PID控制快0.1s,最大超調(diào)為0.4%,且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。在關(guān)節(jié)處于穩(wěn)態(tài)下,增加8.6N.m外負(fù)載,滑??刂葡玛P(guān)節(jié)變化的角度比PID控制下

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