● 摘要
首先介绍了六自由度并联机器人的结构特点和应用领域以及控制策略的研究现状,然后对六自由度并联机器人的运动学进行了深入分析,主要包括位置、速度和加速度分析。运动学分析是对并联机器人进行运动控制研究的基础。液压驱动的并联机器人的动力机构多采用阀控非对称液压缸,本文对阀控非对称缸的数学模型进行了详细推导,并对阀控非对称缸的特性进行了分析,提出了几种非对称性的补偿方法。在对六自由度并联机器人控制系统数学建模的基础上,对控制策略进行了深入研究。液压驱动的并联机器人具有高度的非线性特性,所以传统的PID控制方法很难实现精确的控制。由于采用阀控非对称液压缸伺服系统,非对称液压缸的特性不对称,使得控制难度增加。本文提出了将Narendra.K.S类型的模型参考自适应控制方法用在六自由度平台的控制上,此方法不对测量值进行微分,仅通过将系统地输出与参考模型输出做比较,控制自适应机构改变系统参数,使系统输出向参考模型靠拢,使控制系统性能得到改善,同时通过阀控非对称缸的正反向运动跟踪同一个参考模型来补偿非对称性。仿真结果验证了该方法的有效性,为并联机器人控制系统的研究奠定了基础。本文最后对试验系统进行了详细描述,在此基础上使用RTX工程扩展环境开发了控制程序,对并联机器人进行了PID控制和自适应控制的试验。
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