喷浆机器人大臂的非奇异Terminal滑模控制与数值仿真

给出RPJ-X型喷浆机器人大臂的动力学方程,在此基础上设计其非奇异Terminal滑模控制,主要包括该控制系统的状态响应、阶跃响应以及正弦位置跟踪。数值仿真表明,整个系统反应快速、灵敏,而且抗干扰能力显著提高。     

PJR-X小型喷浆机器人滑模变结构控制系统

由于PJR-X小型喷浆机器人具有系统参数变化、随机干扰和负载扰动等特点,数学模型难以精确确定,因而采用传统的PID控制方法很难得到良好的控制效果,系统性能得不到保证.为了消除这些因素对机器人系统性能的影响,采用无抖动滑模变结构控制技术对机器人控制系统进行设计.应用Matlab仿真软件对所设计的滑模变结构控制器进行实验仿真,并且还对施加于机器人不同负载的情况进行了仿真.通过对仿真结果的分析比较,可知采用此滑模变结构控制技术所设计的喷浆机器人控制系统能够较好地减轻由于负载变化等干扰因素对系统控制性能的影响,消除了传统变结构控制器所固有的抖振现象,系统性能指标明显提高,具有良好的动态性能和稳定鲁棒性.     

喷浆机器人大臂的有限元分析

介绍了一种喷浆机器人的整体结构、动作原理。利用有限兀法对喷浆机器人进行应力分析和变形分析，计算结果为大臂结构的进一步优化设计提供了可靠的依据。     

喷浆机器人大臂的模态分析

为了使喷浆机器人大臂的结构更合理,采用有限元法对其进行模态分析,求出了系统的前10阶振型。通过对振型的分析,提出了对结构的修改意见,使喷浆机器人大臂的结构得到优化。实践证明,模态分析的结果为机器人大臂的结构设计提供了理论依据,能有效缩短喷浆机器人的开发时间,提高机器人的设计质量。     

PRJ-Z型喷浆机器人大臂机构节点力的计算

在对PRJ-Z型喷浆机器人大臂机构进行改进设计的过程中,为使其结构更为科学、合理,首先利用D-H法并结合牛顿力学平衡原理推导出大臂机构各关节处受力的通用表达式,然后对机构进行有限元分析,找到最危险状态,再利用通用表达式计算出该状态下各构件的节点力,为下一步对大臂机构中的关键构件进行精确受力分析和优化设计提供可靠的数据。     

喷浆机器人液压驱动器动态特性的研究

RPJ-X型喷浆机器人的大臂为一闭链机构并用液压油缸进行驱动,要建立其动力学方程,必须对电磁比例阀控制的液压驱动器动态特性进行分析,将两者结合在一起,可得出整个系统的动态方程,使其输入输出关系确定,为喷浆机器人的仿真实验及实际控制提供了重要依据。     

用约束条件进行解耦的喷浆机器人大臂动力学方程

喷浆机器人的大臂是一闭链机械机构,根据其结构特点,用虚拟弹簧法结合拉格朗日公式,建立了喷浆机器人大臂的动力学方程。通过进一步分析大臂的运动轨迹特点,给出了它特有的约束条件,并由此得到了解耦的喷浆机器人大臂的动力学方程,为其运动分析和控制提供了理论依据和基础。     

遥控主从与自动轨迹控制喷浆机器人

人采用了一种多重四连杆结构，使它很容易将枪口与壁面保持垂直、等距的关系，减少了伺服关节，降低了控制难度。其控制方式为遥控主从加自动轨迹控制。经现场实验表明，机器人的结构设计与控制系统设计都是成功的，达到了结构简单，操作方便和实用的目的。     

基于UDE的掘进机器人非奇异终端滑模控制

随着科学技术的不断进步,煤矿悬臂式掘进机正朝着自动化、少人化、智能化的方向发展。巷道断面成形是悬臂式掘进机的一个主要任务,针对煤矿掘进机器人截割头轨迹控制易受外界未知干扰、系统非线性以及参数不确定性等因素影响,提出一种基于未知动态估计器（Unknown Dynamic Estimator,UDE）的非奇异终端滑模控制方法。首先,考虑液压驱动部分建立了掘进机截割电液驱动系统的3阶非线性严反馈状态空间模型。其次,利用有限时间状态收敛的超螺旋滑模微分器估计系统的未知速度状态,基于低通滤波器设计UDE估计系统的非匹配项集总不确定性,并采用非奇异终端滑模面和幂指数趋近律设计快速终端滑模控制律,对UDE观测的系统扰动进行实时前馈补偿可有效缓解传统滑模控制存在的控制器抖振问题。同时为降低高阶虚拟控制量导数计算复杂度,引入指令滤波技术,并采用高增益鲁棒反馈抑制系统匹配项扰动,利用李雅普诺夫准则证明闭环系统的稳定性。最后,利用搭建的掘进机器人样机开展实验验证。试验结果表明：在跟踪阶跃信号、0.1 Hz正弦信号以及混频信号时,所提出的控制方法相较传统的PI控制跟踪误差的平均值分别降低了61.60%、66....     

基于ADAMS的大型喷浆机器人动力学分析

建立了大型喷浆机器人的虚拟样机模型,通过动力学分析,得出关节力等参数曲线图,并且输出用于有限元计算的节点载荷,为后续的改进设计和有限元分析提供了可靠的依据。     

基于粒子群算法的喷浆机器人移动控制算法

针对简化的三自由度喷浆机器人进行定点目标的移动控制任务,研究一种基于粒子群寻优的移动控制算法。该方法以机器人位姿输出函数最小化为目标,进行优化计算,学习算法简单,具有很好的自适应性和鲁棒性。基于所提出的优化方法进行仿真实验,实验结果证明了所提方法是可靠有效的。     

喷浆机器人手臂俯仰机构的优化设计

喷浆机器人做大臂俯仰运动时应使杆件与地面保持平行,同时需要整体结构紧凑,运动时不能产生自锁现象,大臂俯仰运动能达到要求的极限位置,而且油缸也要尽量短。为了满足以上的设计要求选用平衡油缸的联动机构,以实现运动过程中杆件与地面平行的要求。运用优化设计理论,选择外罚函数法,对平衡油缸联动机构建立数学模型,运用C语言编写优化程序,求解得到最优设计方案。     

喷射混凝土作业的优化方案

论述了喷射混凝土设备喷浆机器人的基本功能、结构、性能及配套作业方式，重点论述了经过优化配置后的喷射混凝土作业的方便、灵活、快速性。     

煤矿井下机器人钻臂智能控制研究

把神经网络控制技术引入至煤矿井下机器人的钻臂控制系统里,针对机器人钻臂控制系统实施研究。推导出了工作装置电液比例控制系统的传递函数,设计了电液比例控制系统,分析了神经网络控制问题,构建了煤矿井下机器人电控系统模型,讨论了机器人钻臂控制问题。     

南屯装车卸载系统的自适应模糊滑模控制

针对常规滑模控制系统参数获取在现实中存在很大困难的情况,设计了一种自适应模糊滑模控制,其包含了2个模糊控制器,第1个模糊控制器结合一自适应参数α,用来逼近常规滑模控制当中的等效控制ueq。另外一个模糊控制器用来调整切换控制usw的切换增益E的大小,有效地抑制了抖振。该设计方法并不依赖于系统的具体参数,鲁棒性强。基于实际项目对南屯选煤厂原有装车系统进行改造的背景,对改造后的斗提机建模,并应用了本自适应模糊滑模控制方法。