拱架机器人的建模与H∞鲁棒控制

摘要

拱架机器人广泛地应用于各种精密制造领域,例如表面贴装设备、半导体后封装设备等.推导出应用于半导体后封装设备的拱架机器人数学模型,此动力学模型考虑了直线导轨与滑块间的横向与扭转柔性.三类振动形式在模型中得以体现,即柔性梁在刚性模态下的扭转振动,一端支撑于扭簧上的柔性梁的弯曲振动,简化为一移动振荡子的工作头的振动.为得到快速精确的定位,设计出系统的控制结构并提出基于模型的H∞鲁棒控制,应用线性矩阵不等式处理方法(LMI),设计出系统的输出反馈最优控制器.仿真结果表明,H∞鲁棒控制器具有较小的调节时间且有效抑制系统的振动和外部干扰.