基于迭代滑模算法的机械臂控制.pdf

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萗洲Ⅲ躭帆学位论文作者:爱车、咱翟葺、咱矽∥月多日\日期:≯,甓嘣率学位论文使用授权声明学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人在导师指导下完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权郑州大学可以将本学位论文的全部或部分编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或者其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。本人离校后发表、使用学位论文或与该学位论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为郑州大学。保密论文在解密后应遵守此规定。学位论文作者:日期:
摘要机械臂系统是一种典型的非线性、强耦合系统。而非线性系统一直是控制领域的热点及难点之一。由于机械臂具有非线性特性,因此其经常被作为一种被控对象来验证非线性控制算法的优劣。机械臂在现代工业过程中起着不可替代的作用,其应用范围极其广泛,因此对机械臂的研究显得尤为重要。本文首先对机械臂建立动力学模型,因为其动力学模型是研究机械臂的基础。而后分别介绍了在目前机械臂控制中经常使用到的迭代学习控制算法及滑模变结构控制算法的原理,并将以上的两种算法应用于机械臂系统的控制并得出了仿真结果。通过仿真的结果分别分析了两种算法的优缺点,并从本质上说明其优缺点产生的原因。从两种算法优缺点的分析上可以看出,这两种算法具有优势互补的特点,如果将两种算法融合到一起取长补短,则可产生一种新的控制效果更佳的控制算法。因此本文将两种算法融合到一起,产生了新的迭代滑模算法,并进一步分析了迭代滑模算法的原理及控制率的计算。而后将新设计的算法应用于机械臂的控制,并分别与迭代学习控制算法和滑模变结构控制算法的控制结果进行比较,从而得出了新设计的算法的优点。最后作者分析了滑模变结构控制算法沿时间轴方向的收敛性,并证明了迭代滑模算法沿迭代次数方向收敛的条件。迭代滑模算法不仅具有迭代学习算法的控制精度高的优点,而且具有了滑模变结构控制算法的鲁棒性强的优点,因此其可以作为一种非线性控制的有效算法。关键词:机械臂迭代学习控制滑模变结构控制迭代滑模控制
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摘要⋯.⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.髀邸当鄣牡刂坪突?刂啤目录机器人的发展史及现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..机器人控制技术⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..课题研究的目的和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..本文主要研究的内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.机械臂的运动学方程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.机械臂的动力学模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.迭代学习控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯滑模变结构控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..魅思际醯姆⒄⒄.!⒈..................................................
翱刂频挠τ眉捌溆湃钡惴治觥1浣峁箍刂频挠τ眉捌溆湃钡惴治觥K惴ǖ纳杓萍坝τ谩芙嵊胝雇参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.个人简历在学期间发表的学术论文与研究成果⋯⋯⋯⋯⋯.迭代学习控制的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯迭代学习控制的优缺点分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..滑模变结构控制在机械臂控制中的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..滑模变结构控制的优缺点分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.迭代滑模算法的设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯迭代滑模算法的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯迭代滑模算法的收敛性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯工作总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.工作展望⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..?刂评砺鄣姆⒄.?刂频氖樟残灾っ鳌目录
⒄辜跋肿自从年世界上第一台由美国人设计的机器人出现以来,短短的年的时间,机器人技术已经获得了迅猛地发展。机器人的应用领域已经从制造行业扩展到军事技术、航空航天领域、服务业、医疗业及人类日常生活等多个领域。应用型机器人不仅可以帮助人们摆脱一些危险、恶劣、难以到达等环境下的作业纾何O瘴锊鸪⑸ɡ住⒖占涮剿鳌⒑5滋较盏,