多自由度气动伺服机械手轨迹跟踪控制研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-24页 |
| 1.1 气动技术 | 第12-14页 |
| 1.1.1 气动技术的发展以及优缺点 | 第12-13页 |
| 1.1.2 气动伺服技术发展和研究现状 | 第13-14页 |
| 1.2 直角坐标型气动机械手概述 | 第14-16页 |
| 1.2.1 直角坐标型机械手的组成 | 第14-16页 |
| 1.2.2 直角坐标型机械手研究现状 | 第16页 |
| 1.3 气动机械手控制研究概述 | 第16-21页 |
| 1.3.1 气动机械手位置控制研究现状 | 第17-19页 |
| 1.3.2 气动机械手速度控制研究现状 | 第19-20页 |
| 1.3.3 轨迹规划跟踪研究 | 第20-21页 |
| 1.4 课题来源 | 第21页 |
| 1.5 研究背景及研究意义 | 第21-22页 |
| 1.6 研究内容 | 第22页 |
| 1.7 本章小结 | 第22-24页 |
| 第二章 气动机械手数学模型的建立 | 第24-46页 |
| 2.1 引言 | 第24页 |
| 2.2 运动耦合及解耦研究 | 第24-29页 |
| 2.2.1 运动耦合概念及解耦方法研究 | 第24-25页 |
| 2.2.2 直角坐标机械手坐标系建立 | 第25-27页 |
| 2.2.3 直角坐标机械手连杆坐标系参数描述 | 第27-28页 |
| 2.2.4 正运动学建模 | 第28页 |
| 2.2.5 运动学反解 | 第28-29页 |
| 2.3 直角坐标机械手轨迹规划研究 | 第29-32页 |
| 2.3.1 轨迹规划的问题 | 第29-32页 |
| 2.3.2 直角坐标机械手轨迹规划直线插补算法 | 第32页 |
| 2.4 气动系统非线性特性分析与研究 | 第32-38页 |
| 2.4.1 伺服阀非线性机理分析 | 第33-34页 |
| 2.4.2 系统摩擦力影响 | 第34-37页 |
| 2.4.3 气缸“爬行现象”机理分析 | 第37-38页 |
| 2.5 机械手气动伺服系统建模 | 第38-45页 |
| 2.5.1 阀控缸数学模型建立 | 第38-39页 |
| 2.5.2 气缸力平衡方程 | 第39页 |
| 2.5.3 气缸两腔能量方程 | 第39-40页 |
| 2.5.4 气动伺服阀质量流量方程 | 第40-42页 |
| 2.5.5 气动系统阀控缸数学模型 | 第42-43页 |
| 2.5.6 电气比例阀建模 | 第43页 |
| 2.5.7 系统参数及传递函数 | 第43-45页 |
| 2.6 本章小结 | 第45-46页 |
| 第三章 系统硬件平台的重构 | 第46-60页 |
| 3.1 实验台工作原理及机械系统各部件组成 | 第46-53页 |
| 3.1.1 气源装置组成 | 第47-48页 |
| 3.1.2 气动系统伺服阀 | 第48-50页 |
| 3.1.3 气动系统无杆气缸 | 第50-51页 |
| 3.1.4 光栅位移传感器 | 第51-53页 |
| 3.2 气动机械手控制器选用 | 第53-56页 |
| 3.2.1 伺服放大器的设计 | 第53-55页 |
| 3.2.2 NI PCI-7358运动控制卡 | 第55页 |
| 3.2.3 UMI-7774信号转接板卡 | 第55-56页 |
| 3.3 气动机械手控制系统的重构 | 第56-59页 |
| 3.3.1 气动机械手电路系统回路 | 第56页 |
| 3.3.2 光栅传感器反馈回路的重构 | 第56-58页 |
| 3.3.3 伺服阀控制回路的重构 | 第58-59页 |
| 3.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第四章 气动伺服系统控制策略研究 | 第60-80页 |
| 4.1 引言 | 第60页 |
| 4.2 气动伺服系统动态特性分析 | 第60-63页 |
| 4.2.1 系统稳定性分析 | 第60-61页 |
| 4.2.2 系统动态响应分析 | 第61-63页 |
| 4.3 控制策略的研究对比 | 第63-65页 |
| 4.4 气动机械手PID控制 | 第65-70页 |
| 4.4.1 PID控制机理 | 第66-67页 |
| 4.4.2 基于PID控制仿真分析 | 第67-70页 |
| 4.5 气动机械手PID+ESO控制 | 第70-78页 |
| 4.5.1 扩张状态观测器的基本原理 | 第71-72页 |
| 4.5.2 基于扩张状态观测器PID控制器设计 | 第72-74页 |
| 4.5.3 基于扩张状态观测器PID控制仿真分析 | 第74-78页 |
| 4.6 本章小结 | 第78-80页 |
| 第五章 实验研究 | 第80-92页 |
| 5.1 引言 | 第80页 |
| 5.2 气动伺服机械手控制原理 | 第80-81页 |
| 5.3 气动机械手控制系统上位机程序 | 第81-82页 |
| 5.4 气动机械手伺服放大器输出测试 | 第82-83页 |
| 5.5 气动机械手定位实验研究 | 第83-84页 |
| 5.6 气动机械手速度控制实验研究 | 第84-86页 |
| 5.7 气动机械手空间直线轨迹跟踪实验研究 | 第86-91页 |
| 5.8 本章小结 | 第91-92页 |
| 第六章 总结与展望 | 第92-94页 |
| 6.1 总结 | 第92-93页 |
| 6.2 展望 | 第93-94页 |
| 致谢 | 第94-96页 |
| 参考文献 | 第96-100页 |
| 附录 攻读硕士期间发表的论文与研究成果 | 第100页 |
