超聲電機驅動機器人魯棒性控制研究.pdf

1、超聲電機是一種全新結構和原理的新型電機，它具有低速大轉矩及斷電自鎖等特性足以使其成為較理想的小型機器人執(zhí)行器,在眾多領域中有著廣泛的應用前景。目前，超聲電機從理論到設計制造技術都取得了實質性突破，制約其進一步發(fā)展的一個主要瓶頸是其實際應用還未全面展開，這使得應用研究成了超聲電機新的重要的研究課題。 為了研究超聲電機的控制策略以應用于空間機器人，本文以超聲電機為驅動器研制了一個多關節(jié)機器人系統(tǒng)，其控制目標是軌跡精確跟蹤和速度平穩(wěn)運

2、動。 首先，機器人的設計采用了虛擬樣機技術。運用三維機械設計軟件SolidWorks，設計了多關節(jié)機器人。為了驗證機器人的性能，利用Adams進行了運動學和動力學仿真。同時，對機器人的控制操作界面進行了設計。 其次，由于超聲電機響應速度極快，很難采用普通電機的控制方法。通過大量的位置反饋和速度反饋控制實驗，本文提出了速度——位置聯(lián)合反饋控制系統(tǒng)，并采用了田口法優(yōu)化了機器人的控制參數(shù)，分析了相應控制算法的穩(wěn)定性，在實際應用