轮式物流机器人的振动主动控制研究

《轮式物流机器人的振动主动控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：TB242论文编号：102870118-S069学科分类号：080104硕士学位论文轮式物流机器人的振动主动控制研究研究生姓名张梁学科、专业工程力学研究方向结构动力学与控制指导教师张方教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringActivevibrationcontrolofwheeledmobilerobotAThesisinEnginee

2、ringMechanicsbyZHANGLiangAdvisedbyProfessorZHANGFangSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以

3、将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要轮式物流机器人是工业自动化发展的重要环节，也是提高生产效率、降低成本的关键技术。重载类型的轮式物流机器人在运行作业过程中的振动问题是限制机器人的速度的重要因素，同时也会威胁到货物的安全。本文以某型轮式物流机器人为研究对象，针对其振动问题进行了主动控制研究。本文首先基于多体系统动力学详细推导了轮式物流机器人的动力学理论模型，并结合轮式物流机器人在实际工作过程

4、中的典型工况进行了简单的动力学求解分析。然后利用虚拟样机技术，在ADAMS动力学软件中建立了机器人和货架的虚拟样机，通过MATLAB建立了时域路面模型，对轮式物流机器人在路面激励下货架的振动响应进行了分析。其次，结合模糊控制算法以及SIMULINK的控制仿真，分别设计了一种简单模糊控制器和一种参数自调整的模糊控制器，对轮式物流机器人的振动控制进行了联合仿真，对比了两个控制系统的控制效率。最后，进行了轮式物流机器人的振动主动控制试验，结果表明：模糊控制能较好的适用于时滞系统，但是受到时滞量的影响，对于单频正弦激励下的货架振动的控制效果随着激励频

5、率的变化改变，激励频率较低的时候控制效果较好，频率越高激振器的时滞量越接近甚至大于正弦周期时间，此时模糊控制器的性能较差，在中低频的正弦激励下，本文设计的模糊控制系统的控制效率在15%—45%之间。关键词：轮式物流机器人；动力学建模；虚拟样机；模糊控制；振动主动控制本文工作在机械结构力学及控制国家重点实验室完成。I轮式物流机器人振动主动控制研究ABSTRACTWheeledmobilelogisticsrobotisanimportantpartofthedevelopmentofindustrialautomation,andakeytec

6、hnologytoimproveproductionefficiencyandreducecosts.Vibrationproblemsofheavy-loadwheeledmobilerobotsarecriticalfactorsthatlimitthespeedoftherobotandposethreatstothesafetyofthecargo.Inthispaper,acertaintypeofwheeledmobilelogisticsrobotistakenasresearchobject,ofwhichactivevibr

7、ationcontrolisstudied.Firstly,thekinetictheorymodelofwheeledmobilerobotisdeducedindetailbasedonmulti-bodysystemdynamics,andasimplekinematicanalysisiscarriedoutundertypicalworkingconditionsofwheeledmobilerobotintheactualworkingprocess.Thenthevirtualprototypingtechnologyisuse

8、dtoestablishitsvirtualprototypeinADAMSsoftware.Inordertosimulateroadexcitation,the