滑模變結(jié)構(gòu)控制在噴漿機器人中的應(yīng)用研究.pdf

1、煤礦井下巷道廣泛采用錨噴支護的方式。用人工進行噴射混凝土作業(yè)，存在回彈率高，施工質(zhì)量難以保證，工作環(huán)境惡劣等弊端。因此，采用機器人進行噴漿作業(yè)，已成為一種發(fā)展趨勢?；Ｗ兘Y(jié)構(gòu)控制從上世紀五十年代出現(xiàn)，到七十年代開始快速發(fā)展,因其具有許多優(yōu)秀的動態(tài)品質(zhì)而受到控制界的重視,并一直是人們研究的熱點之一。
　　本文首先對滑模變結(jié)構(gòu)控制方法進行了探討和分析，主要包括滑模變結(jié)構(gòu)控制的基本問題、滑模變結(jié)構(gòu)控制的動態(tài)品質(zhì)、滑模變結(jié)構(gòu)控制的不變性和

2、滑模變結(jié)構(gòu)控制的抖振問題等。對滑模變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用的相關(guān)問題也進行了探討，并將其應(yīng)用到噴漿機器人的控制上。對噴漿機器人進行了建模,經(jīng)過分析和研究，用虛擬彈簧法建立了噴漿機器人大臂的等效機構(gòu)，建立了噴漿機器人動力學(xué)方程，并結(jié)合噴漿機器人特有的約束條件對動力學(xué)方程進行了解耦。同時，分析研究了噴漿機器人液壓驅(qū)動器的動態(tài)和動力學(xué)特性，給出了它的動態(tài)方程。進而把機器人的動力學(xué)方程和液壓驅(qū)動器的動態(tài)方程相結(jié)合，得到了整個系統(tǒng)的動態(tài)方程。
　　對

3、噴漿機器人的大臂進行了滑模變結(jié)構(gòu)控制，具體包括切換函數(shù)的設(shè)計，控制律的設(shè)計和穩(wěn)定性分析。主要分為如下幾種滑模變結(jié)構(gòu)控制方法：基于趨近律的滑?？刂?、準滑模控制、一般的滑?？刂?、快速Terminal滑?？刂啤⒕哂恤敯粜缘娜挚焖賂erminal滑?？刂啤討B(tài)Terminal滑?？刂?、以及非奇異Terminal滑?？刂?。使用Matlab對噴漿機器人的滑模變結(jié)構(gòu)控制進行了仿真。仿真實驗表明，文中提出和設(shè)計的滑模變結(jié)構(gòu)控制應(yīng)用于噴漿機器人是切實可