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《南京理工大学》 2012年
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基础振动下单自由度机械臂的设计研究

史江健  
【摘要】:配备弹药自动装填系统是现代大口径陆战武器发展的必然要求。本文以行进状态下,大口径陆战武器弹药自动装填系统中的弹药传输机械臂为背景,研究一种存在随机基础振动的单自由度机械臂机电系统。通过本文的研究,为行进中弹药传输机械臂的设计理论和方法打下一定的基础。 设计了包括机械臂、电机、增量式编码器、电机控制器以及减速箱在内的单自由度机械臂机电系统,建立了单自由度机械臂机电系统的三维模型和实物模型,并对电机驱动下的单自由度机械臂机电系统进行ADAMS与MATLAB联合仿真,分别在无基础振动和存在随机基础振动两种情况下进行仿真分析,证明了随机基础振动对机械臂的动态特性具有严重影响。 考虑基础振动,建立了基础振动下单自由度机械臂的动力学方程,结合混合灵敏度理论,对所建立的机械臂动力学方程进行混合灵敏度频域整形。运用H∞控制理论和结构奇异值μ理论,建立了参数不确定系统的H∞控制框图,采用D—K迭代工具设计H∞控制器,通过结构奇异值μ分析,证明所设计的H∞控制器具有良好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TJ303

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