浅议三平移并联机器人控制研究

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1、江苏大学硕士学位论文三平移并联机器人控制研究姓名：陆晶申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：高国琴20070607江苏大学硕士学位论文摘要并联机器人具有刚度大、承载能力强、位置误差不积累等特点，在应用上与串联机器人呈互补关系，已经成为机器人领域的研究热点，目前它正应用于工业装配机器人、虚拟轴并联机床和多维减振平台等领域。本课题首先对三平移并联机器人的运动学、动力学关系进行了分析。在运动学反解的基础上，系统讨论了该机构的工作空间的约束条件。提出了运用Matcom将Matlab和VC++结合起来进行混合编程的方法，求得了并联机构的工作空间。

2、然后，本课题完成了并联机器人控制系统硬件设计。系统采用多微处理器结构，以“PC机+多轴运动控制卡"进行构建，设计出以步进电动机、光电编码器、运动控制卡为主的硬件电路。经过分析比较国内外并联机器人的若干控制方案，确定了并联机器人各支路分散控制的控制形式。在并联机器人控制理论研究方面，针对一般模糊控制控制器无法消除稳态误差、易产生极限环振荡的问题，设计出了并联机器人变参数调节模糊积分控制器，并进行了轨迹跟踪仿真试验。理论分析和仿真结果都表明：该算法用于并联机器人的控制，不仅能较好地跟踪期望轨迹，而且具有较强的抗干扰能力。最后，利用VC++设计了并联机器人

3、的计算机控制软件，分别实际实现了对并联机器人的开环控制以及本文所设计的模糊控制。通过江苏大学硕士学位论文比较两组实验结果表明：本文设计的模糊控制算法在实际控制中取得了较好的控制效果，并联机器人能在其工作空间内顺利完成给定的轨迹运动，而且具有一定的控制精度。关键词：并联机器人、工作空间、步进电动机、模糊控制、VC++、计算机控制江苏大学硕士学位论文ABSTRACTParallelRobotischaracterizedbythehighrigidity,largeloadhanglingcapability,andnon-accumulationofP

4、ositionerror．ParallelRobotisthesupplementofSeries—Robotandhasbecomethefocusofresearchinrobotics．Anovel3-DOFtanslationalparallelrobotwasinvestigatedandtheclosed—formedsolutionsweredevelopedforbothinverseanddirectkinematics．Basedontheinversesolutions，constraintconditionoftheworks

5、pacewasdiscussed．Multi—languageprogrammingofMatlabwithVC++wasusedtoplottheworkspace．Itisshownfromthesimulationthattherobothasasatisfiedworkspaceandcanbewidelyappliedinthefieldofindustrialrobots，virtualaxismachinetools，dampingplatforms．Thisdissertationadoptstheframeworkofmulti—P

6、CandsetupthehardwaresystemswithPCandstandardcontrolcard．Andthen，hardwareconnecteddrawingincludestepmotor、photoelectricitycoderandmovingcontrolcardwasshown．Acompletedparallelrobotcontrolsystemwass吼upaferanalyzingprinciplesfromselectingcontrollaws．Intheresearchaspectofrobotcontro

7、ltheory,FuzzyControlTheorywasintroducedatfirst，thenafuzzyruletablewasfounded．Basedthedefeceofthebasicfuzzycontroller：stabileerrorandultimatecirclesurge，avariableparameterFuzzy—integralControllerforparallelrobotwasdesigned．Bothsimulationresultsandtheoreticanalysisprovedthe江苏大学硕士

8、学位论文stabilityandfasttrackingperformancesofthecontrolla