驅(qū)動冗余并聯(lián)機器人的滑?？刂?br />
2.18萬字
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摘要 相對于傳統(tǒng)機器人來說，并聯(lián)機器人起步晚，發(fā)展不成熟，但是并聯(lián)機器人具有剛度大，精度高，運行速度快等特點，并且在如今科技發(fā)展迅速、工業(yè)生產(chǎn)控制精度和強度要求日益提高的情況下，并聯(lián)機器人的優(yōu)勢正在逐步擴大，形成了一個新興的研究熱點，但是，并聯(lián)機器人結(jié)構(gòu)復(fù)雜，多耦合，控制難度大，因此，國內(nèi)外專家學(xué)者對并聯(lián)機器人作了大量的研究工作，其中運用滑模理論作為并聯(lián)機器人的控制策略以其獨特的優(yōu)勢成為一種很好的并聯(lián)機器人控制方法。
本文采用的滑?？刂品椒軌虼_保系統(tǒng)在有限時間內(nèi)迅速收斂到平衡狀態(tài)。并且控制律是連續(xù)的，分析了滑?？刂浦械亩墩駟栴}，從而為消除抖振提供了必要的理論支持。
然后，本文對并聯(lián)機構(gòu)進(jìn)行了深入分析，首先進(jìn)行運動學(xué)分析，并利用拉格朗日法進(jìn)行了動力學(xué)建模，利用并聯(lián)機器人的動力學(xué)模型，運用滑模變結(jié)構(gòu)理論設(shè)計了滑?？刂破?，并進(jìn)行編程，利用matlab仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真，根據(jù)仿真結(jié)果分析控制效果并進(jìn)行調(diào)整改進(jìn)，最終達(dá)到預(yù)期效果，并總結(jié)滑?？刂品椒ǖ男阅堋?br /> 關(guān)鍵詞：并聯(lián)機器人 動力學(xué)建模 滑?？刂?MATLAB仿真


Sliding Mode Control for a Novel Parallel Manipulator with
Actuation Redundancy
Abstract Compared to traditional robots, parallel robots started late, and the development of robot are not all-around, but parallel robot have high rigidity, high precision, speed and other characteristics, and the of in today's situation, the science and technology rapidly developed, the demand of industrial control precision and intensity are increasing,Next, the advantages of parallel robots are gradually expanding to form a new research focus, however, parallel robot structure is complex, multi-coupling, control is difficult, therefore, experts and scholars on the parallel robot made ​​a lot of research work, which use sliding mode control strategy theory as parallel robot with its unique advantages to become a good parallel robot control methods.
In this paper, the sliding mode control system to ensure rapid convergence in a finite time to equilibrium. And the control law is continuous analysis of chattering sliding mode control issues, so as to weaken provides the necessary theoretical support buffeting.
Then, the paper parallel mechanism in-depth analysis, 3-DOF parallel mechanism drive redundancy control model, and analyze the requirements and moving platform parallel mechanism based on kinematics, inverse solution is derived model space agency, according to the controlled object Features, select the appropriate control scheme, the subject of parallel mechanism driven by servo mode variable structure control strategy, combined with the specific model design variable structure control algorithm, using MATLAB simulation, debugging, analysis of simulation results, variable structure algorithm design verification the accuracy and reliability, and ultimately achieve the desired control effect, and summarizes the performance of sliding mode control method.
Keywords: parallel manipulator dynamic model sliding mode control MATLAB simulation


目 錄
目錄
第1章 緒論 1
1.1并聯(lián)機器人的概述 1
1.1.1并聯(lián)機器人的起源及發(fā)展 1
1.1.2并聯(lián)機器人的分類 3
1.1.3并聯(lián)機器人的特點 4
1.1.4并聯(lián)機器人的應(yīng)用 5
1.2并聯(lián)機器人研究現(xiàn)狀 7
1.2.1機構(gòu)學(xué)研究 7
1.2.2運動學(xué)研究 8
1.2.3動力學(xué)建模方法研究 9
1.2.4控制方法研究 11
1.3課題研究的目的及意義 12
第2章 并聯(lián)機構(gòu)描述及運動學(xué)分析 14
2.1自由度并聯(lián)機構(gòu)描述 14
2.2運動學(xué)逆解分析 15
2.3雅克比矩陣 17
第3章 動力學(xué)建模 19
3.1動能推導(dǎo) 19
3.1.1動平臺動能 19
3.1.2三支架動能 20
3.1.3滑塊動能 21
3.2勢能推導(dǎo) 22
3.3動力學(xué)建模 23
第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 26
4.1并聯(lián)機器人控制系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu) 26
4.2控制系統(tǒng)主要硬件組成部分 27
第5章 并聯(lián)機器人滑?？刂破髟O(shè)計 32
5.1滑模變結(jié)構(gòu)控制基本理論 32
5.1.1滑動變結(jié)構(gòu)控制的概念 33
5.1.2滑動模態(tài)的到達(dá)條件及趨近律 35
5.1.3滑模變結(jié)構(gòu)的抖振問題 37
5.2滑?？刂破髟O(shè)計 39
5.3系統(tǒng)仿真及分析 41
第5章 全文總結(jié) 43
致 謝 44
參考文獻(xiàn) 45