機(jī)器人線性控制ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-05-12 04:01本頁(yè)面
【正文】 167。 單關(guān)節(jié)的建模和控制 例 : 假設(shè)一個(gè)沒(méi)有質(zhì)量的軸，它的剛度為 400 Ntm/radian ，驅(qū)動(dòng)一個(gè)慣量為 1 Kgm2 的負(fù)載。如果在動(dòng)力學(xué)模型中不計(jì)軸的剛度，那么這個(gè)未建模共振頻率是多少？ 解： 40 0 / 1 20 / 20 /( 2 ) 3. 2re s rad s H z H z??? ? ? ?第九章 機(jī)器人的線性控制 167。 單關(guān)節(jié)的建模和控制 為了粗略估計(jì)梁和軸的最低共振頻率，可以采用集中質(zhì)量模型 . 估計(jì)梁和軸的末端剛度公式是已知的，集中質(zhì)量模型提供了估算共振頻率所需的有效質(zhì)量或者有效慣量。 用一個(gè)位于梁末端的質(zhì)量為 m 的質(zhì)點(diǎn)代替質(zhì)量為 m的梁，同樣，由軸末端的集中慣量 I 代替分布慣量 I. 第九章 機(jī)器人的線性控制 167。 單關(guān)節(jié)的建模和控制 例 : 一個(gè)質(zhì)量為 的連桿，末端橫向剛度為 3600 Nt/m. 假設(shè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是完全剛性的，由于連桿柔性引起的共振將會(huì)限制控制增益，求 解： Kg 的質(zhì)量在連桿上均勻分布，應(yīng)用集中質(zhì)量模型的估算方法，有效質(zhì)量為 : 因此，所估算的共振頻率是 : ( 0. 23 ) ( 4. 34 7 ) 1. 0 Kg?36 00 / 1. 0 60 / 60 /( 2 ) 9. 6r e s ra d s H z H z??? ? ? ?res?第九章 機(jī)器人的線性控制 167。 單關(guān)節(jié)的建模和控制 5. 單關(guān)節(jié)控制 三個(gè)假設(shè) : – 電機(jī)感抗 可以忽略 . – 考慮大傳動(dòng)比的情況，將有效慣量視為一個(gè)常數(shù) – 結(jié)構(gòu)柔性可以忽略，最低結(jié)構(gòu)共振頻率 用于設(shè)定伺服增益的情況除外 . 應(yīng)用這些假設(shè)，可以用下式給出分解運(yùn)動(dòng)對(duì)一個(gè)單關(guān)節(jié)操作臂進(jìn)行控制： 2m ax mII??alres?22, ( )m ax m md v pI I b bk e k e? ? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ?第九章 機(jī)器人的線性控制 167。 單關(guān)節(jié)的建模和控制 系統(tǒng)的閉環(huán)動(dòng)力學(xué)方程為 : 式中的增益取 : 22142p n r e sv p r e skkk???????v p dis te k e k e ?? ? ?第九章 機(jī)器人的線性控制 167。 單關(guān)節(jié)的建模和控制 ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?221 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 1 122 1 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 2 12 1 2 1 1222 2 1 2 2 1 2 1 2 2 1 2 2 12 2 2 1 2( ) ( 2 ) ( )2 ( )()m l m l l c m m lm l l s m l l s m l gc m m l gcm l l c m l l s m l gc m l第九章 機(jī)器人的線性控制 練習(xí) 1 計(jì)算這個(gè)機(jī)器人在位形變化時(shí)，關(guān)節(jié) 1 的等效慣量的變化（以最大值的百分比表示）采用以下數(shù)值： 1212l l mm K gm K g???? ? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?221 2 2 1 2 2 1 2 2 1 2 1 2 1 122 1 2 2 2 2 1 2 2 1 2 2 2 12 1 2 1 1222 2 1 2 2 1 2 1 2 2 1 2 2 12 2 2 1 2( ) ( 2 ) ( )2 ( )()m l m l l c m m lm l l s m l l s m l gc m m l gcm l l c m l l s m l gc m l第九章 機(jī)器人的線性控制 練習(xí) 2 重新計(jì)算，其中機(jī)器人帶有減速器，減速比 2200 .0 1mI K g m? ???轉(zhuǎn)子慣量為 mI 系統(tǒng)負(fù)載在 4 和 5 Kgm2之間， 轉(zhuǎn)子慣量是 , 傳動(dòng)比 . 系統(tǒng)的未建模共振頻率為 8, 12, and 20 r/s. 設(shè)分解運(yùn)動(dòng)控制器的 求 ，要求系統(tǒng)不出現(xiàn)欠阻尼并且不存在共振，剛度盡可能大 . ??, ,pvkk第九章 機(jī)器人的線性控制 練習(xí) 3 10?? Kg m??
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