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题名基于弹性关节的二自由度机械臂建模与控制研究
被引量：7
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作者
刘杰
历飞雨
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机构
山西工程科技职业大学
中北大学仪器与电子学院
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出处
《机电工程》
CAS
北大核心
2022年第6期846-853,共8页
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基金
山西省重点研发计划资助项目(201603D321117)
山西省回国留学人员科研资助项目(2020-110)。
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文摘
针对传统弹性关节存在的问题,提出了一种新的弹性关节,并在此基础上设计了一款二自由度机械臂。首先,对基于优化后的弹性关节系统进行了数学模型分析,进而给出了可靠的控制方式;然后,以弹性关节为基础,提出了二自由度机械臂的机械结构设计和位置控制算法,并给出了机械臂样机,采用双回路控制方案设计了机械臂的控制算法;其中,内环采用模型参考自适应控制器(MRAC)来处理系统参数的不确定性,外环采用模糊比例积分控制器(FPIC)来减小外部扰动对负载的影响;最后,为了验证该控制算法对弹性关节以及机械臂的适用性,利用MATLAB对二自由度机械臂系统进行计算仿真实验。研究结果表明:所提出的控制器概念具有响应速度快、误差小的优点,且当存在外部干扰时,FPIC-MRAC控制器的响应明显优于PID控制器,控制器能够很好地保持机械臂系统的稳定;该结果验证了此控制算法的有效性。
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关键词
机器人执行机构
双环位置控制算法
谐波传动
行星传动机构
模型参考自适应控制
模糊比例积分控制
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Keywords
robot actuator
double loop position control algorithm
harmonic drive
planetary transmission mechanism
model reference adaptive control(MRAC)
fuzzy proportional integral control(FPIC)
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分类号
TH-39
[机械工程]
TP241
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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