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机械臂协调操作柔性负载系统动力学与控制

张鹏  
【摘要】: 针对机械臂协调操作柔性负载,用有限元法建立了柔性负载的动力学模型。研究了系统坐标之间的关系,将机械臂协调操作柔性负载系统转化到同一个坐标空间,给出了力之间的关系。采用刚性控制对机械臂从起始点到期望点的运动进行了研究,对内力进行了控制,采用自适应控制方法对机械臂协调操作柔性负载的轨迹跟踪问题进行了研究。基于零点配置技术提出了一种新的EI成型器设计方法,将传统的基于零点配置的ZV成型器扩展成EI成型器,利用成型器周期性特点,提出了一种抑制多模态柔性结构振动的控制方法,并对机械臂协调操作柔性负载振动进行了控制。通过假设在机械臂末端能够测得接触点的振动信息,研究了基于观测器的控制问题。基于模型已知的情况下,设计了两种不同的控制器并对系统的稳定性进行了分析。同时针对模型参数未知的情况设计了控制器并对系统稳定性进行了分析与仿真实验。


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