一类搬运机器人的自适应切换控制.pdf

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两衫学位论文作者签名:牛哭%学位论文作者签名:牛瑞闪独创性声明学位论文版权使用授权书、厂三签字日期:眨∥≥签字日期:⒎.取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定:即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后:一年半口导师签名:本人声明,所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中日期:半年口一年口
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摘要一类搬运机器人的自适应切换控制搬运机器人是进行搬运作业的工业机器人,随着工业生产的发展,对机器人的控制精度要求越来越高。在搬运机器人作业中,由于负载的突变和非线性摩擦力的影响,往往使得系统的控制性能下降。如何克服负载变化以及摩擦力的影响,提高控制的精度,一直是机器人控制领域的热点问题。本文针对搬运机器人负载的突变和摩擦力的不确定性,设计了自适应切换控制器和鲁棒自适应切换控制器,主要工作如下:首先,将负载变化引起的参数突变看作机器人系统不同子动态问的切换,建立依赖于负载变化的切换模型,通过为子系统分别设计子控制器来提高机器人系统对负载切换的适应能力。考虑到每个子模型中的不确定因素,引入自适应机制,对子控制器的参数进行在线调节。为了避免各个子系统的白适应律由于共用状态产生的耦合,本文设计了依赖于切换信号的自适应律,使得只有当前激活的子系统参数变化,非激活的子系统其参数保持不变。其次,当系统的非线性摩擦不能忽略时,设计了鲁棒自适应切换控制器,在系统具有参数不确定性和非线性摩擦力的情况下,保证系统跟踪误差趋于零。其优点在于不需要建立精确的摩擦力模型,只需要摩擦的上、下界。最后,在前两种算法的基础上设计了一种不需要惯性矩阵实时求逆的机器人自适应切换控制器。用正定常矩阵代替自适应律中的惯性矩阵估计量,避免了对变化矩阵的实时求逆。文章以二自由度的机器人为例,利用进行了仿真研究,结果验证了自适应切换控制器和鲁棒自适应切换控制器的有效性。文章最后对其主要工作进行了总结,指出了所研究问题的不足之处,并对其进行了展望。关键词:机器人;切换系统;自适应控制;鲁棒控制;跟踪;稳定性东北大学硕士学位论文摘要·——ぁ!
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