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摘要：通過引入干擾觀測器，可較好地表示被控對象的不確定性和外加干擾，從而通過估計值去抵消它的干擾。比較了PID控制與基于干擾觀測器控制的優(yōu)缺點，然后再就雙關節(jié)機械手具體設計了干擾觀測器，用狀態(tài)空間分析法表示雙關節(jié)機械手的干擾觀測器和動力學模型，用Simulink 中的S-函數(shù)搭建仿真模型文件、改進觀測器調節(jié)，并搭建總體的仿真模型文件，雙關節(jié)機械手是機器人應用中常用部件之一，對其進行穩(wěn)定的控制是確保機器人正常工作的重要前提。最后還通過引入非線性干擾觀測器，可以獲得一種同時考慮庫倫摩擦和粘性摩擦的PD控制器。本設計首先對雙關節(jié)機械手進行動力學建模，對雙關節(jié)機械手的控制方案進行方案研究，運行仿真模型文件，對系統(tǒng)進行求解，得到仿真結果。 關鍵字：干擾觀測器;雙關節(jié)機械手;S函數(shù)；Simulink建模；控制
目錄 摘要 Abstract 1、緒論-1 1.1課題研究的背景和意義-1 1.2雙關節(jié)機械手的發(fā)展-2 1.3雙關節(jié)機械手控制方法-3 1.4干擾觀測器的結構和控制-4 2、雙關節(jié)機械手常用PID控制方法-6 2.1基本的PID控制方法-6 2.2 PID控制的改進方法-7 2.3 PID控制的實現(xiàn)-7 3、雙關節(jié)機械手的數(shù)學建模-9 3.1問題描述-9 3.2雙關節(jié)機械手的動力學方程-10 3.3拉格朗日方程-11 3.4雙關節(jié)機械手的數(shù)學模型-12 4、狀態(tài)空間分析與建立-13 4.1 狀態(tài)、狀態(tài)空間-13 4.2 狀態(tài)方程的線性變換-13 4.3 線性系統(tǒng)的能控性和能觀性-14 4.4 狀態(tài)方程的求解-14 5、S函數(shù)的建立-16 5.1、S函數(shù)的簡述-16 5.2 S函數(shù)的建立-16 6、干擾觀測器的設計-17 6.1問題描述-17 6.2擾動觀測器設計-17 6.3非線性干擾觀測器設計-18 6.4干擾觀測器的設計以及穩(wěn)定性分析-20 7、雙關節(jié)機械手干擾觀測器的設計-22 7.1雙關節(jié)機械手干擾觀測器的設計-22 7.2 雙關節(jié)機械手干擾觀測器的設計和穩(wěn)定性分析-24 8、仿真-26 9、結論和展望-28 參考文獻-29 致 謝-30 附 錄-31 |
