柔性连杆机械手的神经模糊控制

摘要

该文首先对柔性机械臂的动力学数学模型进行了研究.为便于系统分析与设计,对模型进行了合理假设和近似处理,进而利用拉格朗日方法推导出了柔性臂系统动力学方程的封闭形式.另外,利用输出重定义对柔性臂模型进行进一步的奇异摄动分解,将系统模型分解为与刚性臂降阶快子系统模型和慢子系统模型.系统控制方面,针对柔性臂的动力学模型,分别进行了PD控制、模糊PD控制和神经网络控制方案的研究.PD控制主要研究了采用PD控制律整个控制系统的稳定性;模糊PD控制研究了采用模糊控制规则调整PD控制的增益,以提高整个控制系统的性能.

目录

文摘

英文文摘

哈尔滨工程大学学位论文原创性声明

第1章绪论

1.1研究背景和意义

1.2柔性连杆机械手的研究现状

1.3本文的研究内容

第2章柔性连杆机械手的数学模型

2.1悬臂梁数学模型的一些基本假设

2.2悬臂梁数学模型的推导

第3章柔性机械手的PD控制

3.1 PD控制律

3.2PD控制系统的稳定性分析

3.3数值仿真结果

3.3.1仿真程序流程图

3.3.2数值仿真结果

3.4仿真结果分析

3.5本章小结

第4章柔性机械手的模糊PD控制

4.1模糊控制与PD控制方法的比较

4.2模糊PD控制器设计

4.2.1控制器结构

4.2.2模糊空间的划分与模糊隶属度函数

4.2.3控制参数的整定方法

4.3数值仿真

4.4数值仿真结果及分析

4.4.1数值仿真

4.4.2仿真结果分析

4.5本章小结

第5章柔性振动的消除

5.1柔性位置负反馈算法的设计

5.1.1模糊柔性负反馈器的设计

5.1.2模糊空间的划分与模糊隶属度函数

5.1.3反馈参数的整定原则

5.2数值仿真流程

5.3数值仿真结果

5.4仿真结果分析

5.5本章小结

第6章柔性连杆机械臂的神经网络+末端振动模糊PD控制

6.1基于PSD末端位置测量的柔性连杆机械臂数学模型

6.2柔性连杆机械臂的奇异摄动模型

6.3柔性连杆机械臂神经网络+末端振动模糊PD控制方案

6.3.1慢子系统稳定的神经网络控制

6.3.2快子系统稳定模糊PD控制

6.4应用

6.5本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢

个人简历