由三连杆机械臂伺服控制器的连杆参数怎么在simmechanics中设置body参数

基于MATIAB—SimMechanics的四缸内燃机曲柄连杆机构仿真和动力学分析.pdf
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京网文[0号 京ICP证100780号移栽机械臂及其控制器的研究--《南京农业大学》2009年硕士论文
移栽机械臂及其控制器的研究
【摘要】:
随着科学技术的发展和社会的进步,机器人已开始应用农业领域。移栽机械臂用来代替人工取苗放苗的重复性的屈伸劳动,解放劳动力,实现自动化。移栽机械臂的控制系统的设计不仅具有普遍的工程意义,还具有深入的理论意义。针对三自由度移栽机械臂,提出了基于单片机的控制系统的解决方案。系统控制器利用单片机为控制核心,驱动各个关节的直流伺服电机,同时监控电机的位移编码器。
针对三自由的移栽机械臂,采用Denavit-Hartenberg参数法建立了连杆坐标系,求出了移栽机械臂的运动学方程。进行正向运动学分析,验证运动学方程。根据移栽机械臂工作地特定工作功能,得出末端执行器的位姿,进行反向运动学分析,然后求出了三个关节变量的值。
根据移栽机械臂的正向和反向运动学分析的数据,对机械臂进行了运动轨迹规划。由移栽机械臂特定的工作功能的要求对轨迹规划的要求,采用了三次多项式的轨迹规划方法。求出了三个关节变量的运动轨迹函数。
移栽机械臂的控制器设计包括硬件设计和软件设计。硬件设计是基于FREESCALE公司生产的MC9S12D系列16位的MC9S12XDP512单片机为控制核心,驱动直流伺服电机采用驱动芯片LMD18200。而软件设计就是根据移栽机械臂的正向和反向运动学分析和轨迹规划计算出的关节运动参数发送给每个关节的驱动直流伺服电机,驱动移栽机械臂完成其功能要求。
在MALTAB/Simulink中的SimMechanics模块中,对轨迹规划的方法进行了仿真,以验证合理性。仿真结果表明,三自由度移栽机械臂运动学模型和轨迹规划算法的合理性和正确性。在特定点的姿态符合要求,运动过程中运行轨迹平稳,对直流伺服电机没有大的冲击。
最后,还要对本系统控制器的硬件和软件设计做了验证实验。移栽机械臂系统控制器的硬件和软件的验证实验表明,其硬件和软件设计符合要求,并且其运动轨迹达到了预想的要求。
【学位授予单位】:南京农业大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2009【分类号】:TP242.3
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&&&Matlab运动仿真在机械原理课程设计中的应用
Matlab运动仿真在机械原理课程设计中的应用
The Apply of Motion Simulation of Linkage Mechanism Base on SimMechanics During Mechanical Principle Course Designing
在机械原理课程设计中,通常需要进行机构的运动分析计算.本文在建立四杆机构模型的基础上,通过Ma山b中SimMechanics模块对机构进行建模,实现了对连杆机构的运动仿真,改变了传统的图解设计,为机械原理课程设计的改进提供了一个尝试的经验.
摘要: 在机械原理课程设计中,通常需要进行机构的运动分析计算.本文在建立四杆机构模型的基础上,通过Ma山b中SimMechanics模块对机构进行建模,实现了对连杆机构的运动仿真,改变了传统的图解设计,为机械原理课程设计的改进提供了一个尝试的经验.&&
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变参数欠驱动平面五杆机构混沌运动的研究
【摘要】:欠驱动机构在一定参数条件下可产生混沌运动:目前,欠驱动机构混沌运动的研究主要集中在混沌现象的判断及控制等方面。事实上,机构参数的静态、动态变化(时变)对机构的运动状态有至关重要的影响。但这方面的研究目前还比较缺乏。
本文以排列熵为研究工具,对平面欠驱动五杆机构参数发生静态变化和动态变化时机构运动状态的变化、机构运动的混沌边缘进行研究。本论文的研究对于机构混沌运动的控制和反控制具有一定的理论和实际应用意义。
本论文主要的研究工作和结论如下:
(1)提出了改进的排列熵计算方法。针对排列熵在计算非线性动力系统混沌边缘灵敏度不高的问题,提出了对排列熵计算中均一化的改进算法,并将改进排列熵的计算方法应用于一维的Logistic映射和二维Henon映射混沌边缘的分析中,说明改进的排列熵算法是有效的。作为一种简便、灵敏的系统运动状态判定方法,排列熵为本文的研究提供了主要的研究工具。
(2)机构参数静态变化是指需要停止机构的运动才能对参数实施变更的情况。本文分别以欠驱动五杆机构的连杆杆长和滑块的质量为静态变化参数,采用SimMechanics对机构进行仿真,利用排列熵对仿真得到的滑块位移数据进行分析,确定机构的运动状态,并确定出机构混沌运动的边缘。研究表明:无论是连杆的杆长,还是滑块的质量,它们的变化都会导致机构运动状态的变化:或者是由周期运动(准周期运动)转变为混沌运动,或者是由混沌运动转变为周期运动(准周期运动)。本文用滑块运动的相图、时域图和最大李雅普诺夫指数验证了由排列熵为研究工具所得到的结论。
(3)机构参数动态变化(简称为参数时变)是指在机构的运动过程中改变参数大小的情况。本文以滑块质量和驱动角速度为时变参数,分别采用计算机仿真和实验的方法,研究了参数由小变大和由大变小两种方式、跨越由静态参数变化确定的混沌边缘时机构运动状态的变化。研究表明:当滑块质量动态变化跨越周期运动变为混沌运动的边缘时,机构的运动状态由周期运动变为混沌运动;当滑块质量动态变化跨越混沌运动变为周期运动的边缘时,机构的运动状态保持混沌运动。当驱动角速度动态变化跨越周期运动变为混沌运动的边缘时,机构的运动状态由周期运动变为混沌运动;当驱动角速度动态变化跨越混沌运动变为周期运动的边缘时,机构的运动状态将由混沌运动变为周期运动,尽管有时混沌运动状态在跨越边缘之后还会持续一段时间,但最终会变为周期运动。这一结论为机构混沌运动的控制和反控制提供了新的思路。
【学位授予单位】:西南交通大学【学位级别】:硕士【学位授予年份】:2014【分类号】:TH112
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400-819-9993柔性关节机械臂的滑模变结构控制--《组合机床与自动化加工技术》2017年10期
柔性关节机械臂的滑模变结构控制
【摘要】:研究一种带有柔性关节的二连杆机械臂的轨迹跟踪滑模变结构控制问题。针对机械臂的非线性、强耦合以及高阶次的柔性关节特性,运用Lagrange方程建立动力学模型,并针对二连杆机械臂设计滑模变结构控制律,实现一种在一定的系统特性下沿规定的状态轨迹作小幅度、高频率的上下运动的鲁棒控制,系统可达到更高的控制精度及稳定性。最后基于Sim Mechanics建立柔性关节机械臂仿真模型,并通过实验与仿真验证了该控制算法的有效性与可行性。
【作者单位】:
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【分类号】:TP241
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