| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题来源 | 第10页 |
| 1.2 课题背景与意义 | 第10-11页 |
| 1.3 国内外研究现状及分析 | 第11-16页 |
| 1.3.1 含间隙机构动力学特性研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3.2 空间机械臂研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3.3 齿轮传动系统的间隙辨识研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3.4 机械臂控制研究现状 | 第15-16页 |
| 1.4 本文主要研究内容 | 第16-18页 |
| 第2章 齿轮数学描述与碰撞力模型 | 第18-33页 |
| 2.1 引言 | 第18页 |
| 2.2 齿轮传动的数学模型 | 第18-27页 |
| 2.2.1 标准齿轮相关参数定义 | 第18-19页 |
| 2.2.2 标准齿轮渐开线方程 | 第19-20页 |
| 2.2.3 实际压力角与齿轮间隙方程 | 第20-21页 |
| 2.2.4 双齿轮啮合状态下周向间隙与法向间隙方程 | 第21-24页 |
| 2.2.5 法向间隙与啮合间隙方程 | 第24-27页 |
| 2.3 主从动轮相对转角与碰撞力模型 | 第27-31页 |
| 2.3.1 主从动轮的相对转角误差 | 第27-28页 |
| 2.3.2 齿轮嵌入量与碰撞力模型 | 第28-30页 |
| 2.3.3 含间隙的转动量函数 | 第30-31页 |
| 2.4 本章小结 | 第31-33页 |
| 第3章 单关节机械臂齿轮间隙识别 | 第33-51页 |
| 3.1 引言 | 第33页 |
| 3.2 齿轮传动间隙识别算法 | 第33-36页 |
| 3.2.1 小激励波形间隙识别算法 | 第33-34页 |
| 3.2.2 时间相关的相位识别算法 | 第34-36页 |
| 3.3 齿轮间隙辨识仿真验证 | 第36-44页 |
| 3.3.1 虚拟样机模型 | 第36-37页 |
| 3.3.2 开始联合仿真 | 第37-38页 |
| 3.3.3 结果与分析 | 第38-44页 |
| 3.4 齿轮磨损检测方法 | 第44-47页 |
| 3.5 单关节间隙识别试验 | 第47-50页 |
| 3.5.1 试验条件 | 第47-48页 |
| 3.5.2 结果与分析 | 第48-50页 |
| 3.6 本章小结 | 第50-51页 |
| 第4章 含间隙机械臂动力学建模与控制 | 第51-68页 |
| 4.1 引言 | 第51页 |
| 4.2 一般机械臂参数描述 | 第51-55页 |
| 4.2.1 机械臂的DH参数 | 第51-53页 |
| 4.2.2 机械臂位置和速度方程 | 第53-55页 |
| 4.3 机械臂动力学建模 | 第55-59页 |
| 4.3.1 基于拉格朗日方程动力学建模 | 第55-57页 |
| 4.3.2 含齿轮间隙机械臂碰撞动力学模型 | 第57页 |
| 4.3.3 正动力学解法 | 第57-58页 |
| 4.3.4 逆动力学解法 | 第58-59页 |
| 4.4 机械臂控制算法 | 第59-63页 |
| 4.4.1 计算力矩控制 | 第60-61页 |
| 4.4.2 力矩前馈法 | 第61页 |
| 4.4.3 机械臂的PI鲁棒控制 | 第61-63页 |
| 4.5 控制算法仿真验证 | 第63-67页 |
| 4.6 本章小结 | 第67-68页 |
| 第5章 机械臂控制仿真与试验 | 第68-79页 |
| 5.1 引言 | 第68页 |
| 5.2 含齿轮间隙机械臂仿真验证 | 第68-75页 |
| 5.2.1 虚拟样机模型 | 第68-69页 |
| 5.2.2 控制器的设计 | 第69-71页 |
| 5.2.3 结果与分析 | 第71-75页 |
| 5.3 三关节机械臂试验 | 第75-77页 |
| 5.3.1 机械臂试验条件 | 第75页 |
| 5.3.2 结果与分析 | 第75-77页 |
| 5.4 本章小结 | 第77-79页 |
| 结论 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-83页 |
| 攻读硕士期间发表的论文及其他成果 | 第83-85页 |
| 致谢 | 第85页 |