一种三自由度冗余驱动并联机器人控制研究

并联机器人具有无摩擦无间隙、响应快、结构紧凑、刚性好、误差积累小等特点,但其在几何特性方面也存在很多缺点,如运动范围小、灵活性差以及工作空间内存在奇异位形等,加入冗余度可以改善它的几何特性。由于冗余驱动并联机器人在工作空间、灵活性、避障能力及动力特性等方面具有优点,因而受到了越来越多的重视,本文提出一种三自由度的冗余驱动并联机器人控制研究方法,主要从冗余并联机器人的运动学模型、工作空间、MATLAB仿真及其控制程序开发等主要方面进行了深入细致的研究。     

基于LQR算法的三维桥式吊车定位及防摆控制研究

首先采用牛顿力学方法建立了三维桥式吊车的非线性动力学模型,然后将其在平衡点处进行线性化,得到系统在X方向和Y方向完全解耦的状态空间方程。根据现代控制理论设计了系统的线性二次最优调节器(LQR)并进行SIMULINK仿真,最后利用C++语言和MATLAB将控制算法程序化,实时控制在多媒体定时器中断服务函数内实现,自主搭建了一套三维桥式吊车实验平台。系统成功实现运动范围内的定位及防摆控制,仿真及实验结果表面建立三维桥式吊车解耦模型的合理性与控制算法的有效性。     

基于LQR算法的板球系统轨迹跟踪研究

板球系统是一个典型的多变量、非线性控制系统,是杆球系统的扩展,用以检测各种控制方案;该文首先采用拉格朗日方程法建立板球系统的数学模型,然后以线性二次最优控制理论为理论基础设计控制器并对系统进行仿真,采用基于触摸屏的控制方案,并在实物板球控制系统做了实时控制,利用多媒体定时器中断技术设计了Matlab6.5和Visual C++6.0两个版本的实时控制程序,成功实现小球的圆形和矩形轨迹跟踪,达到了误差1mm以内的控制效果;仿真及实验结果表面建立模型的合理性与控制算法的有效性。