导读:本文包含了双杆柔性机械臂论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:加速度反馈,两杆柔性机械臂,振动控制,非线性控制
双杆柔性机械臂论文文献综述
邱志成,李城[1]（2018）在《基于加速度反馈的两杆柔性机械臂振动控制与实验研究》一文中研究指出针对柔性机械臂在定位运动或外部扰动产生的持续振动,影响定位精度和操作性能的问题.以两杆柔性机械臂实验平台为基础,采用安装在两柔性臂末端的加速度计作为振动信号传感器,以伺服电机作为振动控制驱动器,对柔性臂转动过程中由于电机力矩驱动产生的弹性振动,采用比例控制和非线性控制算法进行振动主动控制,实验结果表明,基于加速度反馈的抑制两杆柔性机械臂振动的稳定性、有效性和实用性.(本文来源于《空间控制技术与应用》期刊2018年05期）
段伟康[2]（2018）在《考虑多间隙和臂杆柔性的机械臂动力学特性分析》一文中研究指出空间机械臂在航天领域的广泛使用,大幅提高了空间站建设、使用、维护等环节的效率和安全性。随着空间任务复杂程度的提高,高性能机械臂的研制日益重要。空间机械臂一般由多个轻质细长杆组成,因此,机械臂在大范围移动时柔性臂杆会产生振动,对机械臂系统的控制精度带来了巨大挑战。此外,机械臂旋转关节间隙处产生的冲击碰撞也会引起振动。机械臂一般含有多个柔性臂杆和关节间隙,柔性臂杆弹性变形与柔性臂杆弹性变形间的耦合、间隙与间隙间的耦合、间隙与柔性臂杆弹性变形间的耦合对系统动力学特性带来了较大影响。因此,本文通过分析多间隙和柔性臂杆耦合对机械臂系统的动力学特性影响研究,为机械臂的稳定控制和运行提供理论指导。首先,本文基于柔性多体系统动力学理论,利用模态综合法建立了柔性机械臂系统的动力学模型,为了引入关节间隙的影响,引入了阶跃函数,将用于描述轴与轴承运动状态的间隙数学模型和矢量模型嵌入到柔性机械臂系统动力学模型中,形成了含间隙柔性机械臂系统动力学模型,为分析多间隙和多柔性的机械臂系统动力学特性做准备。由于间隙的存在会引起轴与轴承产生接触碰撞,为了合理描述间隙处的碰撞特性,分别采用库伦摩擦力模型和非线性弹簧阻尼模型来描述间隙碰撞产生的法向碰撞力和切向摩擦力。其次,基于以上理论支撑,以平面二自由度空间机械臂为研究对象,分析了不同弹性模量和不同柔性臂杆个数对空间机械系统动力学特性的影响规律,以及不同间隙尺寸和不同间隙个数对机械臂系统动力学的影响规律。最后,分析了单间隙与单柔性臂杆耦合对机械臂系统动力学特性的影响规律,以及不同间隙个数对柔性机械臂系统动力学特性的影响规律,为提高空间机械臂的运行稳定性提供了一定的帮助。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01）
黄小琴,陈力[3]（2016）在《考虑未知死区的双杆柔性空间机械臂基于混合轨迹的积分变结构神经网络控制》一文中研究指出随着人类对太空领域探索的不断深入,空间机械臂作为航天领域的关键技术,发挥着愈来愈重要的作用,因此其系统动力学与控制问题的研究受到密切关注[1-2]。出于减轻发射重量以节约费用的需要,轻质细长杆成为空间机械臂杆件的最好选择,这就不能忽视杆件柔性对运动精度的影响[3-4]。双杆柔性空间机械臂系统存在刚性运动与柔性振动之间的耦合,而且每个柔性杆的柔性振动之间也存在耦合。为了实现高精度的轨迹跟踪,不但需要解决动力学耦合作用产生的干扰问题,而且必须主动抑制柔性杆产生的振动。同时,以往的空间机器人控制往往没有考虑死区的影响,而死区非线性会造成系统的输出误差,产生极限环振荡,降低性能甚至变得不稳定。因此死区一直是高精度传动控制领域的主要研究对象之一[5-6]。研究了载体位置不控、姿态受控的漂浮基双杆柔性空间机械臂在带有未知死区和外部干扰情况下的轨迹跟踪及柔性抑振问题。引入积分型的切换函数以减少外部扰动引起的稳态误差,利用径向基函数神经网络的逼近能力,提出了刚性运动的积分变结构神经网络的控制器,该方法在不要求最优逼近误差上确界已知的条件下,可以克服未知死区和外部扰动的影响,以完成双杆柔性空间机械臂载体姿态及机械臂关节铰的协调运动。为了主动抑制柔性振动,运用虚拟控制力的概念,设计了同时反映柔性模态和刚性运动轨迹的混合轨迹,提出了基于混合轨迹的控制方案。设计方案不但保证了之前刚性运动控制方案的鲁棒性,而且能主动抑制柔性振动,从而提高了轨迹跟踪性能。仿真算例证实了所提方案的有效性。(本文来源于《第二届可展开空间结构学术会议摘要集》期刊2016-10-23）
洪昭斌,陈力,李文望[4]（2016）在《柔性臂杆、柔性关节空间机械臂T-S模糊轨迹跟踪及双柔振动并行综合控制》一文中研究指出针对存在参数不确定和外界干扰的柔性臂杆、柔性关节空间机械臂追踪期望运动的问题,设计了基于T-S模糊模型的滑模鲁棒控制方案和双柔性振动并行控制方案。首先,设计了关节柔性补偿器以提高系统的等效关节刚度。其次,利用反馈线性化技术建立了系统追踪期望轨迹的误差动力学方程,通过对系统Lyapunov稳定性证明来选择滑模控制参数;简化并改进T-S模糊推理规则,提出了模糊滑模鲁棒控制方法,可解决滑模控制的抖振问题并具有计算量少、控制力矩小的优点。再次,提出了柔性臂杆振动模态的直接反馈控制方案,解决了双柔性并行综合控制的问题。最后,运用逐步仿真的方法,对比仿真结果,证实了所设计轨迹跟踪、双柔性并行综合控制方案的有效性和稳定性。(本文来源于《中国机械工程》期刊2016年15期）
于潇雁,陈力[5]（2016）在《飘浮基两杆柔性空间机械臂的振动分析与振动抑制》一文中研究指出对载体位置无控、姿态受控的飘浮基两杆柔性空间机械臂操作过程中的振动进行了分析,并提出了对振动进行有效抑制的方法。首先利用拉格朗日方程并结合系统总质心定义,得到系统的动力学方程。然后对该系统操作过程中的振动进行了分析。接着利用奇异摄动法,将两杆柔性空间机械臂系统分解为一个关于载体姿态、杆件关节轨迹跟踪的慢变子系统和一个描述柔性臂变形的快变子系统。以此为基础,提出了一个由慢变控制项和一个快变控制项组成的复合控制器,使得机械臂在操作过程中跟踪上载体姿态和关节期望轨迹的同时柔性臂的振动得到了有效的抑制。该控制方案的显着优点为不需要测量反馈载体的位置、移动速度、移动加速度。(本文来源于《载人航天》期刊2016年03期）
葛洋,张安彩,韩丹阳,冯凯强,王琛[6]（2014）在《平面欠驱动两杆柔性机械臂的全局稳定控制》一文中研究指出针对平面欠驱动两杆柔性机械臂,该文提出一种新的控制策略,实现了机械臂的全局稳定控制目标。首先,为机械臂系统引入一个同胚坐标变换,将其变换为一个结构简单的新系统;然后,将新系统分离为线性和非线性2个部分,利用等价输入干扰的概念为新系统设计控制器,以实现新系统的全局稳定控制目标,并通过坐标变换的同胚性使原机械臂系统的全局稳定控制问题得以解决。该文所提控制方法仅需利用机械臂的位置量信息设计控制器,这不仅能降低控制系统成本,而且还能有效避免速度噪音对控制性能的影响。数值仿真结果显示,所提的控制策略在机械臂系统的稳定运动过程及稳定时间等性能方面,均能达到令人满意的控制效果。(本文来源于《河北科技大学学报》期刊2014年05期）
刘振国,武玉强[7]（2014）在《随机激励下单杆柔性关节机械臂的建模与控制》一文中研究指出机械系统如移动机器人、机械臂等在运动过程中通常会受到随机干扰.针对随机激励下单连杆柔性机械臂的数学建模和控制问题,目前还没有相关的研究.本文引入随机干扰,建立了一个具有未知参数的随机动力学模型.然后通过坐标变换,将该模型化成一个4阶系统.在此基础上,结合自适应理论,动态面方法和Lyapunov方法,设计了一种新的控制器.这种控制器有效地避免了传统方法中的过参数估计和复杂性爆炸的问题,同时可以保证跟踪误差在均方意义下任意小,且闭环系统的所有信号依概率有界.最后通过一个仿真例子验证了本文理论的有效性.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2014年08期）
陈思佳[8]（2012）在《刚—柔耦合问题与空间多杆柔性机械臂的动力学建模理论研究》一文中研究指出本文对柔性多体系统中的刚-柔耦合问题以及空间多杆柔性机械臂的动力学建模理论进行了研究。在柔性多体系统动力学中,传统的零次近似耦合模型在建模过程中直接套用了结构动力学中的小变形假设,忽略了大位移刚体运动与小位移弹性变形之间的高阶耦合项。当系统的大范围运动为高速时,零次近似耦合模型的计算结果将出现发散。为此,国内外众多学者对刚-柔耦合问题进行了研究,并提出了较为精确的一次近似耦合模型。一次近似耦合模型考虑了柔性体大范围刚体运动与其自身变形之间的耦合,解决了零次近似耦合模型的“动力刚化”问题,然而其在建模过程中采用了小变形假设,对动力学方程进行了简化,因此无法处理柔性体的大变形问题。为此,本文基于一次近似耦合模型的理论基础,提出了更为精确的一次耦合模型。本文以做大范围旋转运动的中心刚体-柔性悬臂梁系统为例对刚-柔耦合建模理论进行了研究,考虑柔性梁横向弯曲变形以及纵向伸长变形,且在纵向位移中计及由于横向变形而引起的纵向缩短项,即非线性二阶耦合变形项。采用假设模态法描述变形,运用第二类Lagrange方程建立了系统的一次耦合动力学方程。在方程中保留了一次近似耦合模型中所省略的二阶耦合变形项的高阶量,由此得到的动力学方程不仅能适用于柔性梁的小变形问题,也同样适用于大变形问题。在此理论基础上,将模型拓展到中心刚体-变截面梁系统以及梁上任意位置带有附加质量的中心刚体-悬臂梁系统。在一次近似耦合模型的基础上,对做大范围旋转运动的中心刚体-悬臂梁系统的横向弯曲固有频率进行了分析。对动力学方程进行了无量纲化,从固有频率的角度解释了零次近似耦合模型发散的机理。研究了悬臂梁上附加质量的位置、质量、转动惯量对系统固有频率的影响以及变截面梁的结构变化对系统固有频率的影响。在一次耦合模型的基础上,对做大范围旋转运动的中心刚体-悬臂梁系统的动力学特性进行了研究,比较了一次耦合模型、一次近似耦合模型、零次近似耦合模型之间的差异,并验证了一次耦合模型在大变形条件下的适用性。基于一次耦合模型的理论基础,对由n个柔性杆和n个柔性铰组成的空间多杆柔性机械臂的动力学建模理论进行了研究。不但考虑了杆件的拉伸、弯曲以及扭转变形,且在纵向位移中计及由于横向变形而引起的纵向缩短项,即非线性二阶耦合变形项。将柔性铰的柔性简化为线弹性扭簧,考虑柔性铰的质量,运用递推拉格朗日动力学方法得到空间多杆柔性机械臂的刚-柔耦合动力学方程。在此基础上编制了通用的空间柔性机械臂的动力学仿真软件,并对平面单杆柔性机械臂、空间多杆柔性机械臂、平面柔性折杆、平面柔性曲杆进行了动力学仿真计算。通过数值仿真算例验证了理论模型的正确性,说明了在建模过程中考虑杆件的“动力刚化”效应、扭转效应、以及铰的柔性的重要性。(本文来源于《南京理工大学》期刊2012-04-01）
张元,赵志刚,李娜,魏承[9]（2011）在《计及关节及杆柔性的空间机械臂抓取控制》一文中研究指出针对考虑关节及杆柔性的空间机械臂动力学与抓取控制问题,以叁连杆柔性机械臂为研究对象,考虑臂杆的横向弯曲变形、纵向拉伸变形及由于横向变形引起的轴向收缩的二阶耦合量等,并通过引用转子扭簧模型来考虑柔性关节的影响,应用Lagrange方程和假设模态法建立动力学模型。引入"动态抓取域"来描述机械臂的抓取过程,采用关节主动阻尼控制来抑制抓取过程中的碰撞激振力,分析了匀速抓取和加速抓取两种策略的机械臂柔性关节的变形特性。仿真结果表明:关节柔性减小了整体碰撞力,在碰撞过程中起到一定的缓冲作用;加速抓取控制下比匀速抓取控制下的关节变形小,前者整体优于后者。(本文来源于《南京航空航天大学学报》期刊2011年02期）
李光,Amir,Khajepour[10]（2003）在《基于滑模技术的单杆柔性机械臂的调节控制》一文中研究指出提出一种运用滑模控制技术设计单连杆柔性机械臂鲁棒控制器的方法。滑模控制应用于柔性臂的刚性运动和弹性振动的控制;而极点配置技术的应用,主要是设置滑模面的极点,以获得良好的动态响应特性。实例仿真结果表明,该控制方案能有效地抑制柔性臂的弹性振动,对不确定参数具有鲁棒性。(本文来源于《株洲工学院学报》期刊2003年02期）
双杆柔性机械臂论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
空间机械臂在航天领域的广泛使用,大幅提高了空间站建设、使用、维护等环节的效率和安全性。随着空间任务复杂程度的提高,高性能机械臂的研制日益重要。空间机械臂一般由多个轻质细长杆组成,因此,机械臂在大范围移动时柔性臂杆会产生振动,对机械臂系统的控制精度带来了巨大挑战。此外,机械臂旋转关节间隙处产生的冲击碰撞也会引起振动。机械臂一般含有多个柔性臂杆和关节间隙,柔性臂杆弹性变形与柔性臂杆弹性变形间的耦合、间隙与间隙间的耦合、间隙与柔性臂杆弹性变形间的耦合对系统动力学特性带来了较大影响。因此,本文通过分析多间隙和柔性臂杆耦合对机械臂系统的动力学特性影响研究,为机械臂的稳定控制和运行提供理论指导。首先,本文基于柔性多体系统动力学理论,利用模态综合法建立了柔性机械臂系统的动力学模型,为了引入关节间隙的影响,引入了阶跃函数,将用于描述轴与轴承运动状态的间隙数学模型和矢量模型嵌入到柔性机械臂系统动力学模型中,形成了含间隙柔性机械臂系统动力学模型,为分析多间隙和多柔性的机械臂系统动力学特性做准备。由于间隙的存在会引起轴与轴承产生接触碰撞,为了合理描述间隙处的碰撞特性,分别采用库伦摩擦力模型和非线性弹簧阻尼模型来描述间隙碰撞产生的法向碰撞力和切向摩擦力。其次,基于以上理论支撑,以平面二自由度空间机械臂为研究对象,分析了不同弹性模量和不同柔性臂杆个数对空间机械系统动力学特性的影响规律,以及不同间隙尺寸和不同间隙个数对机械臂系统动力学的影响规律。最后,分析了单间隙与单柔性臂杆耦合对机械臂系统动力学特性的影响规律,以及不同间隙个数对柔性机械臂系统动力学特性的影响规律,为提高空间机械臂的运行稳定性提供了一定的帮助。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
双杆柔性机械臂论文参考文献
[1].邱志成,李城.基于加速度反馈的两杆柔性机械臂振动控制与实验研究[J].空间控制技术与应用.2018
[2].段伟康.考虑多间隙和臂杆柔性的机械臂动力学特性分析[D].燕山大学.2018
[3].黄小琴,陈力.考虑未知死区的双杆柔性空间机械臂基于混合轨迹的积分变结构神经网络控制[C].第二届可展开空间结构学术会议摘要集.2016
[4].洪昭斌,陈力,李文望.柔性臂杆、柔性关节空间机械臂T-S模糊轨迹跟踪及双柔振动并行综合控制[J].中国机械工程.2016
[5].于潇雁,陈力.飘浮基两杆柔性空间机械臂的振动分析与振动抑制[J].载人航天.2016
[6].葛洋,张安彩,韩丹阳,冯凯强,王琛.平面欠驱动两杆柔性机械臂的全局稳定控制[J].河北科技大学学报.2014
[7].刘振国,武玉强.随机激励下单杆柔性关节机械臂的建模与控制[J].控制理论与应用.2014
[8].陈思佳.刚—柔耦合问题与空间多杆柔性机械臂的动力学建模理论研究[D].南京理工大学.2012
[9].张元,赵志刚,李娜,魏承.计及关节及杆柔性的空间机械臂抓取控制[J].南京航空航天大学学报.2011
[10].李光,Amir,Khajepour.基于滑模技术的单杆柔性机械臂的调节控制[J].株洲工学院学报.2003