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摘要：本課題研究如何解決基于PD的N關(guān)節(jié)機(jī)器人控制。一種是傳統(tǒng)方式“PD+前饋”控制方法，另一種是優(yōu)化方式“ PD 自適應(yīng)軌跡跟蹤算法”， 該算法使用機(jī)器人期望軌跡，不需要虛擬參考軌跡。關(guān)于給定的跟蹤軌跡，期望軌跡能夠離線后計(jì)算，這將大大縮小線上計(jì)算量。由于沒有參數(shù)緩慢變化的限制，只需要知道動(dòng)態(tài)模型結(jié)構(gòu),不需要確定不確定參數(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，容易實(shí)現(xiàn)。自適應(yīng)軌跡跟蹤算法能夠克服模型誤差所帶來的軌跡誤差，能夠使有界的不確定性干擾產(chǎn)生的軌跡誤差任意小。經(jīng)過使用 MATLAB仿真軟件對(duì)兩關(guān)節(jié)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的仿真實(shí)驗(yàn)嘗試推導(dǎo)，可以證明基于 PD 的N關(guān)節(jié)機(jī)器人控制方法的有效性以及對(duì)模型不確定性的魯棒性。 關(guān)鍵詞：PD，自適應(yīng)，跟蹤，仿真
目錄 摘要 ABSTRACT 引言-1 1 緒論-2 1.1 機(jī)器人控制簡介-2 1.2 機(jī)器人研究背景和發(fā)展?fàn)顩r-3 2 PID 控制原理及常規(guī) PID 控制系統(tǒng)-5 2.1 PID 控制原理-5 2.2-連續(xù)系統(tǒng)的模擬 PID 仿真-5 2.3-數(shù)字 PID 控制-6 2.3.1 連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)字 PID 控制仿真-6 2.3.2 基于前饋補(bǔ)償?shù)?PID 控制算法及仿真-7 2.3.3 不完全微分 PID 控制算法及仿真-10 2.3.4 微分先行 PID 控制算法及仿真-13 2.4-常用的 PID 控制系統(tǒng)-16 2.4.1 單回路 PID 控制系統(tǒng)-16 2.4.2 串級(jí) PID-16 3 機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型結(jié)構(gòu)與控制-18 3.1 機(jī)器人控制-18 3.1.1 剛性機(jī)器人控制-18 3.1.2 柔性機(jī)器人控制-20 3.2 動(dòng)力學(xué)模型結(jié)構(gòu)-22 3.3 機(jī)器人自適應(yīng)控制-23 3.3.1機(jī)器人自校正自適應(yīng)控制-23 3.3.2 基于機(jī)器人特性的自適應(yīng)控制-25 3.4 機(jī)器人軌跡跟蹤控制研究-26 3.4.1 機(jī)器人的自適應(yīng)軌跡跟蹤算法-26 4 基于 PD 的多關(guān)節(jié)機(jī)器人控制器設(shè)計(jì)及仿真-31 4.1 兩關(guān)節(jié)機(jī)器人的 PD 控制-31 4.2 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的選擇-31 4.2.1 系統(tǒng)方案選擇-31 4.2.2 控制方法的選擇-32 4.3 兩關(guān)節(jié)直接驅(qū)動(dòng)機(jī)器人的 MATLAB 仿真-32 4.3.1 引言-32 4.3.2 PD 控制的兩關(guān)節(jié)系統(tǒng)的仿真-33 4.3.3 系統(tǒng)的仿真、仿真結(jié)果的輸出及結(jié)果分析-34 總結(jié)-38 致謝-39 參考文獻(xiàn)-40 |
