Ключевые слова: алгоритм, адаптивное управление, ПД-контроллер, 2DOF-робот, шарнир, контроллер, помехи.
Предмет исследования в работе является адаптивная система управления.
Целью ВКР является повышение надежности управления роботом.
Моделирование в программном обеспечении Matlab Simulink показывает, что оно гораздо более стабильно при воздействии помехи адаптивной системы управления по сравнению с системой управления с гравитационной компенсацией. Он показывает, что адаптивная система управления имеет много преимуществ при одних и тех же входных параметрах, но мы можем лучше контролировать выходные параметры вблизи желаемого значения даже при наличии множества влияющих факторов.
Введение......................................................................................................... 6
Глава 1: Обзор роботов и методов управления роботами......................................................................................................... 8
1.1. Обзор робота и держателя робота......................................................................................................... 8
1.1.1. Структура промышленного робота......................................................................................................... 8
1.1.2. Степени свободы и обобщенные координаты......................................................................................................... 8
1.1.3 Задачи программирования управления роботом......................................................................................................... 9
1.1.4 Система координат и рабочее пространство......................................................................................................... 9
1.1.5 Классификация промышленных роботов....................................................................................................... 11
1.1.6 Геометрическая модель робота....................................................................................................... 12
1.1.7 Некоторые модели с ПИД-системой управления....................................................................................................... 14
1.2. Методы управления роботами....................................................................................................... 18
1.2.1 Централизованное управление....................................................................................................... 18
1.2.2 Контроль пространства для рук....................................................................................................... 19
1.2.3 Распределенное управление....................................................................................................... 19
1.2.4 Устойчивый контроль....................................................................................................... 19
1.2.5 Адаптивное управление....................................................................................................... 20
Глава 2: Методы адаптивного управления....................................................................................................... 22
2.1. Нелинейный метод контроля диссоциации....................................................................................................... 22
2.2. Скользящий метод управления....................................................................................................... 24
2.3 Метод адаптивного управления по модели....................................................................................................... 28
2.4 Самонастраивающийся метод адаптивного управления....................................................................................................... 30
2.5 Адаптивный метод управления обратной динамикой....................................................................................................... 31
Глава 3: Создание контроллера гравитации для робота 2dof....................................................................................................... 33
3.1. Независимый метод управления с обратной связью....................................................................................................... 33
3.2. Метод управления обратной динамикой....................................................................................................... 35
3.3. Пд-контроллер с компенсацией силы тяжести для робота 2dof....................................................................................................... 37
Глава 4: Построение контроллера по метод адаптивного управления для робота с двумя степенями свободы (2dof)....................................................................................................... 38
4.1 Построение самонастраивающейся адаптивной системы управления....................................................................................................... 38
4.1.1 Система косвенной адаптации STR (ISTR)....................................................................................................... 38
4.1.2 Система прямой адаптации STR (DSTR)....................................................................................................... 40
4.2. Приложение в задаче управления роботом 2DOF....................................................................................................... 41
4.2.1. Динамическая модель цепного робота....................................................................................................... 41
4.2.2. Дизайн контроллера....................................................................................................... 43
4.2.3. Локальная устойчивость адаптивного регулятора....................................................................................................... 44
4.2.4. Устранение установившейся ошибки позиционирования....................................................................................................... 45
4.2.5. Вычислительная эффективность....................................................................................................... 46
Глава 5: Моделирование системы управления в программах matlab и simulik....................................................................................................... 49
5.1. Выполнение расчетов моделирования....................................................................................................... 49
5.1.1. Адаптивный контроллер....................................................................................................... 49
5.1.2. ПД-контроллер с компенсацией силы тяжести....................................................................................................... 52
5.2. Результаты работы и оценка....................................................................................................... 53
5.2.1. Идеальные условия....................................................................................................... 55
5.2.2. При условии, что ПД-контроллер имеет небольшое отклонение от фактического значения геометрии робота....................................................................................................... 56
5.2.3. Состояние ударного шума......................................................................................................... 57
Заключение........................................................................................................... ....................................................................................................... 58
Список литературы....................................................................................................... 59
1. Нгуен Доан Фуок - Усовершенствованная теория управления. Издательство науки и технологий, 2005 г.
...
8. Нгуен Тхи Фуонг Ха, Хуинь Тхай Хоанг - Теория автоматического управления. Издательство Технологического университета Хошимина. 2006 г.
9. J.J.E Slotine and S.Asada, Robot analysis and control, A. Wiley-Interscience Publication, John Wiley& Sons, Inc. 1986.