一、直线伺服6杆虚拟轴机床轨迹跟踪控制的研究（论文文献综述）
王佳伟[1]（2021）在《并联驱动双向移动平台控制系统设计与实现》文中研究指明随着时代的进步,机床行业逐步向高精度、高速度及数字化、智能化的方向发展。传统的机床控制系统大多采用的以单片机或PLC为核心的控制技术已远远不能满足行业发展的需求,而采用运动控制卡+光栅尺+软件编程方式的运动控制技术已成为整个机床行业发展的主流。本文采用GTS-400-PV-PCI-G PCI总线型运动控制卡作为控制模块,搭建了其硬件系统,以LabVIEW为平台开发了控制系统的软件部分,实现了对控制对象——并联驱动双向移动平台的控制。主要研究内容如下:1.引入并联驱动双向移动平台机构模型,分析了其工作原理及机构自由度,对并联驱动双向移动平台进行了运动学分析,得到了并联驱动双向移动平台的位置正、逆解,求解了速度雅可比矩阵;基于虚功原理运用Lagrange法建立了移动平台的动力学方程;使用仿真软件,验证了并联驱动双向移动平台运动学及动力学的正确性。2.设计并完成了并联驱动双向移动平台控制系统的硬件部分。完成了功能部件的选型,建立了伺服电机数学模型;采用“PC机+运动控制卡+传感器”方案完成了闭环控制系统硬件电路设计;采用了矢量控制方法,实现了并联驱动双向移动平台的控制系统。3.设计并开发了并联驱动双向移动平台控制系统的软件部分。借助LabVIEW软件平台,完成了控制系统的人机对话界面及其各功能模块的设计,主要包括用户登录模块、运动控制卡初始化模块、单/双轴运动模块、紧急停止及图形显示模块、直线及圆弧插补模块。4.在软、硬件结合的基础上,对所设计的控制系统进行了试验验证及分析。所做试验主要包括单轴运动定位精度试验、轨迹运动试验及回零测试试验。
袁伟[2]（2020）在《不确定混联机构的鲁棒滑模控制研究》文中认为工业机器人和高端制造装备技术水平是衡量一个国家装备制造业水平的重要标志。在工业4.0和中国制造2025的推动下,我国对工业机器人和高端制造装备需求日益迫切,同时对其功能和控制性能也提出了更高的要求。混联机构综合了串联机构和并联机构的优点,已成为装备创新发展的重要方向。目前,对混联机构的高性能控制还存在一些难点,主要包括:多输入多输出、强耦合的非线性特性,建模误差、负载变化、摩擦力、未建模动态、外部干扰等上界未知的不确定性,以及与驱动电机控制电压不在同一通道的不匹配扰动。因此,本文以混联机构为研究对象,研究鲁棒滑模控制方法,以寻求混联机构的高性能控制策略,为该机构在汽车电泳涂装输送装备中的工程应用奠定理论基础。论文完成的主要工作如下:（1）提出一种结合非线性扰动观测器的鲁棒滑模控制方法。针对混联机构中存在的不确定性,设计滑模控制器,保证系统在不确定性影响下的跟踪性能;针对滑模控制中过大的切换增益会引起滑模控制抖振问题,设计无需不确定性缓慢变化限制的非线性扰动观测器估计系统中的不确定性并主动补偿,使滑模控制器只需选取较小的切换增益,在提高系统鲁棒性的同时,可消弱滑模控制抖振。仿真结果表明所提方法在轨迹跟踪精度、控制输入平滑性方面均优于无非线性扰动观测器的滑模控制方法。（2）提出一种无需不确定性上界信息的自适应全局鲁棒滑模控制方法。针对上述结合非线性扰动观测器的鲁棒滑模控制方法未考虑到达阶段的动态性能,设计了有限时间积分滑模控制器,以消除滑模控制的到达阶段,使混联机构系统在响应的全过程均具有鲁棒性;针对在实际应用中无法得到混联机构不确定性的准确上界信息,设计自适应规则动态调整滑模切换增益,以避免对不确定性上界信息的先验要求,并进一步消弱滑模控制抖振;针对滑模切换增益存在过度适应问题,引入非线性扰动观测器主动补偿混联机构中的不确定性,以提高系统的鲁棒性和跟踪性能。仿真结果表明,与结合非线性扰动观测器的鲁棒滑模控制方法对比,所提方法具有良好的跟踪性能。（3）提出一种抗不匹配扰动的鲁棒滑模控制方法。上述控制方法很好的解决了不确定混联机构匹配扰动的问题,但未考虑驱动电机动力学特性。考虑驱动电机动力学特性后增加了混联机构系统的阶次,系统的不确定性不满足匹配条件。针对混联机构中存在的不匹配扰动,采用Backstepping控制、滑模控制、扰动观测器、自适应控制相结合的复合控制策略,设计反演滑模控制器,在虚拟控制律设计中引入扰动观测器估计系统中的不匹配扰动并主动补偿,在此基础上设计自适应律动态调整切换增益,以进一步提高不确定混联机构系统的鲁棒性。基于Lyapunov稳定性定理,理论证明系统的稳定性,以及混联机构跟踪误差的渐进收敛。仿真结果表明所提方法在混联机构存在不匹配扰动时仍具有良好的跟踪性能。（4）基于汽车电泳涂装输送用混联机构样机系统分别对本文所提出的控制方法进行实验研究,实验结果表明:与结合非线性扰动观测器的鲁棒滑模控制方法和自适应全局鲁棒滑模控制方法相比,所提出的抗不匹配扰动的鲁棒滑模控制方法具有较优的综合性能。本文的研究工作为混联机构控制理论研究以及混联机构在汽车电泳涂装输送装备中的工程应用奠定了基础。
夏其娜[3]（2020）在《Par4并联机器人高精度伺服控制系统关键技术研究》文中研究指明工业机器人发展迅猛,而四自由度（Par4）并联机器人作为世界上抓取、放置、操作速度最快的3T1R并联机器人,在切削、自动焊接、物品包装、数控加工等领域得到广泛应用,可以有效地提高工业生产的品质。其中,伺服控制算法作为机器人系统中的核心,其性能的优异会影响机器人在运作中的效率。而无刷直流电机（BLDCM）伺服系统具有较好的控制性能,常被应用于机器人系统中。因此,本文将对Par4并联机器人的BLDCM伺服系统进行研究,通过提出新的位置控制策略,实现对Par4并联机器人高精度控制。首先,对Par4并联机器人的系统组成进行了介绍,分析了其运动特性和轨迹规划,其中包括结构、位置和误差分析等方面。其次,在Simulink中建立了BLDCM伺服系统的模型。该系统采用了外环位置环、内环速度-电流环的控制体系,其中内环均采用传统的PI控制策略,位置环分别采用了PI控制、模糊自适应PI（Fuzzy-PI）控制和基于干扰观测器的模糊自适应PI（DOB-FPI）控制算法。文中给出了该伺服系统中各个模块仿真模型的建立方法,并且对于系统的实时变化,分别采用不同的控制算法进行了空载、负载、位置突变以及突加干扰的仿真与分析。仿真结果表明,采用DOB-FPI控制算法能够使该系统具有较好的响应特性、位置精度以及抗扰能力。最后,采用“上位机+下位机”的工作模式,建立了Par4并联机器人的实验平台,其中主要包括硬件配置和软件设计等。在此基础上,通过MATLAB软件结合VC++获取了并联机器人运动轨迹的实验数据,采用本文所设计的控制算法在单电机伺服控制实验和多电机协同控制实验中对其轨迹进行验证。结果表明,DOB-FPI控制策略能够有效地减小并联机器人在运动过程中产生的位置误差,提高系统的控制精度,论证了该控制算法在Par4并联机器人系统中的可行性和正确性。
胡博[4]（2019）在《3-PUU并联机器人动力学建模与滑模控制研究》文中研究表明近年来,随着世界范围内“工业4.0”浪潮的兴起,各国纷纷专注于制造业的转型升级,提高制造业水平和自动化程度是大势所趋。机器人是自动化时代的标志,也是智能化时代的基石,以工业机器人技术为代表的智能化生产线将会得到越来越广泛的关注。Delta机器人,因其高精度、高刚度、高负载自重比的优势特点,在包装分拣、3D打印、医疗手术、微动机器人等领域得到广泛的应用。本文以3-PUU并联机器人为研究对象,以其运动控制为主线,分别从运动学分析、全工作空间性能分析、动力学建模与简化、动力学控制策略等方面对类Delta机构的3-PUU并联机器人进行理论研究,为进一步提高机器人的动态操作性能奠定基础。本文的研究内容包括:（1）建立并简化3-PUU并联机器人几何模型,运用闭环矢量法与杆长约束条件推导其位置逆解,并求导得到其速度模型以及加速度模型;在雅可比矩阵基础上,提出了无量纲化的刚度性能指标和综合灵巧度指标,并通过极限边界搜索法分析比较不同构型的并联机器人全可达工作空间内的性能分布情况。（2）采用虚功原理,分析机器人各部件在虚位移下所受广义力,建立3-PUU并联机器人的完备动力学模型,并分析电机驱动力矩各组成分量的权重。为解决完备动力学模型计算量大、实时性差等问题,首先基于忽略次要因素的原则,忽略权重较低的物理分量,建立简化模型。其次基于静力等效原则,将从动杆的质量按比例分配到两端的驱动滑块和动平台,建立简化模型。最后对比两种简化模型的计算效率和精度,确定最终的简化方案,并将动力学模型改写为关节空间形式。（3）基于位置逆解模型和动力学模型,分别设计了基于运动学模型的三闭环PID控制器、基于动力学模型的计算力矩PD控制器和非奇异终端滑模控制器,并使用李雅普诺夫原理进行稳定性分析。以轨迹跟踪精度和系统鲁棒性为控制目标,通过MATLAB/Simulink仿真分析,得出非奇异终端滑模控制器具有更好的跟随精度与鲁棒性的结论。（4）建立MATLAB和ADAMS联合仿真模型,结合之前推导的运动学逆解模型、动力学模型以及非奇异终端滑模控制器进行验证;然后,通过激光跟踪仪对工作空间进行扫描试验,与极限边界搜索法求得的工作空间在同一Z平面下进行对比验证;最后基于自主设计的运动学控制器进行试验,验证了基于运动学模型的三闭环PID控制器的可行性和有效性。
彭娟[5]（2019）在《基于RTCP的五轴混联机床动态精度影响因素的作用规律研究》文中指出随着并联机构的不断发展和完善,将并联机构的大负荷能力、高响应和灵活摆动的特点与串联机构的大工作空间、高精度的运动能力相结合,所研制的基于串并联机构的五轴混联加工设备是航空铝合金高速加工的可靠选择。本文以PRS-XY五轴混联机床为研究对象,对其动态精度进行研究。利用传统五轴数控机床的RTCP（Rotation tool center point）功能特点,通过设定混联机床刀尖点始终位于编程轨迹上,描述一种属于混联机床的RTCP检测轨迹。基于搭建的五轴联动模型,运行RTCP检测轨迹,仿真分析动态误差对刀具刀尖点运动误差的作用规律。具体研究内容如下:（1）分析了五轴混联机床的结构特点,构建机床正逆运动学的数学模型,然后利用数值解析方法验证了两个模型相互之间的正确性。介绍了高档五轴数控机床的RTCP工作原理,基于传统数控机床的RTCP检测方法,研究属于五轴混联机床的RTCP检测轨迹,并且所描述的轨迹具有使五轴混联机床的刀具刀尖点始终位于编程轨迹上的特点。（2）介绍了五轴混联机床驱动轴的伺服控制系统组成,主要分别探讨了并联机构和串联轴XY工作台的控制系统;合理简化滚珠丝杠进给系统后搭建机械传动系统;通过对传统PID控制进行分析,建立机床伺服控制系统三环控制的单轴驱动控制模型。采用添加前馈的方式进行伺服控制系统模型的优化,然后建立动态误差与刀具刀尖点运动误差的关系。（3）在Simulink环境下构建五轴混联机床的联动系统。为验证其正确性,在SimMechanics环境下搭建机床的物理系统;然后在同一期望轨迹下,仿真两种环境下的五轴联动系统的滑块实际输出位移一致,从而验证两种环境下的模型的正确性和有效性。（4）基于建立的刀尖点运动误差模型,利用Simulink环境下建立的五轴联动模型运行RTCP检测轨迹,仿真分析混联机床的各驱动轴跟随误差对刀尖点位置误差的作用规律;通过提出一个动态误差传递指标表征机床各轴与刀尖点位置误差之间的传递关系;最后采用多维度显示方法得到各驱动轴跟随误差对应的刀尖点特征运动误差轨迹,有助于混联机床动态误差的溯源,为动态误差补偿提供引导性建议,从而达到机床加工精度提升的效果。
李琴,刘海东,张祺[6]（2016）在《基于改进干扰观测器的虚拟轴机床滑模控制研究》文中指出圆弧齿轮加工用虚拟轴机床伺服系统存在的不确定性会影响系统的性能,从而降低圆弧齿轮的加工精度;同时,滑模控制中抖动现象会影响控制的精度和稳定性.为提高虚拟轴机床的加工精度和抑制滑模控制中的抖动现象,提出了基于改进观测器的滑模变结构控制算法来控制虚拟轴机床的伺服电机,算法中采用该干扰观测器对系统中的不确定性进行观测,利用饱和函数代替符号函数来抑制滑模控制中的抖动现象.推导了基于改进观测器的滑模变结构控制律,并证明了所设计控制器的稳定性;为验证算法的有效性,在MATLAB中进行了仿真,仿真结果表明:所提出的算法能够有效地观测系统中存在的不确定性因素,并抑制滑模控制中的抖动现象,系统具有较强的位置跟踪性能和抗干扰能力.
须晓锋[7]（2016）在《平面并联定位平台运动学分析及控制系统设计》文中研究指明随着科学技术的飞速发展,生物工程、微电子技术、航空航天等学科已经进入了“亚微米—纳米”时代,各应用领域对系统操作精度的要求也越来越高。宏微双重定位平台系统不仅具有宏动定位平台运动范围大、运动速度快的优点,同时也具备了微动定位平台定位精度高、响应速度快的优点,具有广泛的应用前景。本文基于国家自然科学基金“基于能量特性的柔性并联精密定位平台抑振控制研究”和江苏省科技支撑计划项目“显微操作并联精密定位平台系统研制”,对宏微双重精密定位平台系统中的宏动定位平台—平面并联定位平台,进行运动学分析和控制系统设计,为后续宏微双重定位平台系统的研制提供技术支撑。主要开展了以下研究:首先,分析了平面并联定位平台的的结构特点及自由度,建立了并联定位平台的运动学反解模型,讨论了并联定位平台的奇异性问题,给出了判断奇异性的一般方法并列举了某些奇异位形,分析了并联定位平台的最大工作空间和定方位工作空间并确定了一个并联定位平台的可执行工作空间。其次,建立了平面并联定位平台的Pro/E模型,通过Pro/E软件和MATLAB软件的关联导出了并联定位平台的Sim Mechanics模型,在Sim Mechanics模型中添加了驱动、检测等模块,用典型的直线和圆弧轨迹进行仿真,验证了平面并联定位平台模型的准确性,并实现了并联定位平台可视化动画仿真。再次,设计了平面并联定位平台的控制系统。硬件系统采用“上位机+运动控制卡+驱动器+伺服电机+平面并联定位平台+检测系统”的结构形式,软件系统采用LABVIEW和MATLAB的联合控制,主要采用“轨迹离散+插补运动+实时反馈”的控制思想。分析了MPC08运动控制卡的控制功能和优点,进行了伺服电机的驱动性能分析和参数设置,并对伺服电机的PID参数进行了整定,设计了拉线尺传感器检测系统的安装与测量方法,并对该检测系统进行了标定,进行了LABVIEW控制程序各个功能模块的程序设计。最后,利用所设计的平面并联定位平台控制系统进行了标定实验和轨迹跟踪控制实验。通过三个拉线尺传感器和三个绝对编码器的标定实验,验证了平面并联定位平台理论模型的可靠性,进行了并联定位平台直线轨迹跟踪运动和圆弧轨迹跟踪运动实验,通过实验数据验证了设计的平面并联定位平台控制系统的可实现性和高精度性。
高国琴,郑海滨[8]（2012）在《虚拟轴机床并联机构的自适应动态滑模运动控制》文中指出虚拟轴机床系统模型复杂难以准确建立,高速加工时存在强烈干扰且不确定,难以实际实现高性能控制,为此,提出一种新型自适应动态滑模控制方法,用于虚拟轴机床并联机构运动控制。通过构建新型动态切换函数,设计二阶动态滑模控制,以解决采用常规等效控制设计的滑模控制系统,因忽略执行机构快变动力学特性等而导致控制系统品质降低甚至不稳定的问题,同时避免滑模抖振的出现;引入自适应控制对虚拟轴机床加工时的外界干扰等不确定因素进行在线估计,以克服滑模控制性能需依赖于对未知干扰的先验估计的局限,增强虚拟轴机床克服高速加工时的强烈干扰的能力,进一步提高其控制性能。仿真和试验结果表明,采用自适应动态滑模控制方法,可使虚拟轴机床控制系统具有较好的自适应能力,较强的鲁棒性,良好的动态、稳态品质。
高国琴,张义贞,薛娌[9]（2012）在《带扰动观测器的虚拟轴机床滑模控制研究》文中研究指明虚拟轴机床为高度非线性、多变量、强耦合系统,存在诸多不确定性,其不确定性已成为虚拟轴机床实现产业化的重要障碍之一。在进行六自由度虚拟轴机床并联机构运动学分析基础上,为保证机构运动的平稳性,进行了基于PVT插补的关节空间轨迹规划,提出一种带有扰动观测器的滑模控制器,从而提高虚拟轴机床的抗干扰性能。对虚拟轴机床控制系统的仿真结果表明:该控制系统提高了对参数摄动和外在干扰的鲁棒性,具有良好的动态跟踪性能和精确的稳态性能。
胡陟[10]（2010）在《虚拟轴机床的神经网络滑模控制研究》文中研究说明虚拟轴机床作为一种全新构型的机床,与传统数控机床形成互补关系。虚拟轴机床采用并联机构,具有传动链短、刚度大、质量轻、切削效率高等特点。尽管对虚拟轴机床的理论研究和实际应用已取得了一些成果,但是虚拟轴机床在运动学、动力学、奇异位形、轨迹规划及运动控制等方面仍存在一些尚未解决的问题。本文主要对虚拟轴机床的运动学及控制策略进行研究。首先,在分析了6-DOF虚拟轴机床机械结构,给出其运动学数学基础知识的基础上,推导了6-DOF虚拟轴机床的运动学反解。同时给出了虚拟轴机床轨迹规划的方法,并规划出该系统在设定作业任务下的运动轨迹。其次,在对并联机构进行运动学分析和建模的基础上,提出了两种控制算法,并详细分析了两种控制方法的轨迹跟踪控制效果和控制量输入。仿真结果表明神经网络滑模控制方法跟踪速度快、控制精度高、能有效地消除常规滑模控制所存在的抖振现象。再次,以“工控机+PMAC运动控制卡”构建了虚拟轴机床的控制系统硬件。系统采用分散控制策略,由六个并联设置的控制通道组成,是一种基于多个自主控制器的分布式协同控制系统。文章最后利用VC++设计了功能完善的控制软件,给出交流电机驱动的虚拟轴机床控制实验结果。实验控制程序运用多线程编程思想,主线程作为用户界面线程,用来接受用户输入;辅助线程进行复杂的算法计算,并把计算得到的控制量传递给控制卡,控制卡发出控制信号使虚拟轴机床能在其工作空间内完成给定的轨迹运动。实验结果验证了本文所设计方法的正确性和有效性。
二、直线伺服6杆虚拟轴机床轨迹跟踪控制的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、直线伺服6杆虚拟轴机床轨迹跟踪控制的研究（论文提纲范文）
（1）并联驱动双向移动平台控制系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 并联机构的研究现状 |
| 1.2.2 并联机构控制系统的研究现状 |
| 1.3 并联机构控制系统发展趋势 |
| 1.4 运动控制技术 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 并联驱动双向移动平台运动学与动力学分析 |
| 2.1 机构描述 |
| 2.2 运动学分析 |
| 2.2.1 位置正解 |
| 2.2.2 位置逆解 |
| 2.2.3 速度分析 |
| 2.2.4 运动学仿真 |
| 2.3 动力学分析 |
| 2.3.1 并联驱动双向移动平台动力学建模 |
| 2.3.2 基于虚功原理的广义力分析 |
| 2.3.3 动力学方程求解 |
| 2.4 动力学仿真 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 并联驱动双向移动平台控制系统硬件设计 |
| 3.1 硬件设计方案 |
| 3.2 控制系统功能部件选型 |
| 3.2.1 电机选型 |
| 3.2.2 运动控制器的选择 |
| 3.2.3 传感器选型 |
| 3.3 控制系统硬件电路设计 |
| 3.3.1 电源电路 |
| 3.3.2 硬件电路设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 并联驱动双向移动平台控制方法研究 |
| 4.1 伺服控制系统 |
| 4.2 建立电机数学模型 |
| 4.3 伺服驱动器 |
| 4.4 永磁同步电机控制策略 |
| 4.4.1 交流永磁同步电机矢量控制方法 |
| 4.4.2 SVPWM控制技术 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 并联驱动双向移动平台控制系统软件设计 |
| 5.1 开发工具 |
| 5.2 LabVIEW与GTS运动控制卡联合编程 |
| 5.2.1 软件安装及调试 |
| 5.2.2 动态链接库的调用 |
| 5.3 控制系统软件设计 |
| 5.3.1 用户登录设计 |
| 5.3.2 动作触发及参数设置模块设计 |
| 5.3.3 JOG运动及点位运动模块设计 |
| 5.3.4 多轴运动模块设计 |
| 5.3.5 图形显示模块 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 系统验证及试验结果分析 |
| 6.1 单轴运动精度试验 |
| 6.2 轨迹试验 |
| 6.3 回零测试试验 |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（2）不确定混联机构的鲁棒滑模控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 汽车电泳涂装输送装备研究现状 |
| 1.3 混联机构的发展及应用 |
| 1.3.1 混联机构概述 |
| 1.3.2 混联机构发展及应用 |
| 1.4 混联机构研究现状 |
| 1.4.1 混联机构系统中的不确定性 |
| 1.4.2 混联机构运动学研究现状 |
| 1.4.3 混联机构动力学研究现状 |
| 1.4.4 混联机构控制方法研究现状 |
| 1.4.5 混联机构控制存在的问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 混联机构分析与建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电泳涂装输送用混联机构 |
| 2.3 混联机构运动学分析 |
| 2.3.1 混联机构运动学反解 |
| 2.3.2 混联机构运动学正解 |
| 2.3.3 混联机构雅克比矩阵 |
| 2.3.4 运动学仿真与分析 |
| 2.4 不确定混联机构动力学建模 |
| 2.4.1 系统动能 |
| 2.4.2 系统势能 |
| 2.4.3 任务空间动力学模型 |
| 2.4.4 关节空间动力学模型 |
| 2.4.5 动力学模型仿真与分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 结合非线性扰动观测器的不确定混联机构鲁棒滑模控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 滑模控制器设计 |
| 3.3 非线性扰动观测器设计 |
| 3.4 结合非线性扰动观测器的鲁棒滑模控制器设计 |
| 3.5 仿真分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 不确定混联机构自适应全局鲁棒滑模控制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型描述 |
| 4.3 自适应积分滑模控制器设计 |
| 4.3.1 积分滑模控制器设计 |
| 4.3.2 自适应积分滑模控制器设计 |
| 4.4 自适应全局鲁棒滑模控制器设计 |
| 4.5 仿真分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 抗不匹配扰动的不确定混联机构鲁棒滑模控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.3 非线性扰动观测器设计 |
| 5.4 抗不匹配扰动的鲁棒滑模控制器设计 |
| 5.5 仿真分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 混联机构样机系统实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 样机概述 |
| 6.3 样机硬件设计 |
| 6.4 样机控制系统软件设计 |
| 6.4.1 上位机控制软件 |
| 6.4.2 UMAC控制软件 |
| 6.5 实验研究 |
| 6.5.1 实验方案 |
| 6.5.2 实验结果分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 全文总结 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
（3）Par4并联机器人高精度伺服控制系统关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状与发展趋势 |
| 1.2.1 伺服系统的发展史与研究现状 |
| 1.2.2 并联机器人的发展及其应用 |
| 1.2.3 BLDCM伺服系统控制算法及其发展方向 |
| 1.3 论文内容安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章Par4 并联机器人系统组成及分析 |
| 2.1 Par4 并联机器人的系统组成 |
| 2.1.1 Par4 并联机器人组成 |
| 2.1.2 Par4 并联机器人控制系统组成 |
| 2.2 Par4 并联机器人运动特性分析 |
| 2.2.1 结构分析 |
| 2.2.2 位置分析 |
| 2.3 Par4 并联机器人轨迹规划分析 |
| 2.3.1 操作空间轨迹规划 |
| 2.3.2 误差分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 伺服系统位置控制算法的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 BLDCM位置伺服系统组成 |
| 3.3 传统PI算法概述 |
| 3.4 模糊自适应PI控制理论 |
| 3.4.1 模糊系统的基本结构 |
| 3.4.2 模糊控制系统的组成与原理 |
| 3.4.3 模糊自适应控制器设计 |
| 3.5 基于干扰观测器的研究 |
| 3.5.1 干扰观测器原理分析 |
| 3.5.2 鲁棒稳定性 |
| 3.5.3 低通滤波器 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 位置伺服系统的仿真与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于PI算法的BLDCM位置伺服系统的仿真研究 |
| 4.2.1 BLDCM位置伺服系统仿真 |
| 4.2.2 位置环PI控制器的仿真与分析 |
| 4.3 基于模糊自适应算法的BLDCM位置伺服系统仿真研究 |
| 4.3.1 位置环模糊自适应PI控制器的仿真与分析 |
| 4.3.2 对比分析 |
| 4.4 基于DOB-FPI算法的BLDCM位置伺服系统仿真研究 |
| 4.4.1 基于DOB-FPI控制器结构 |
| 4.4.2 位置环干扰观测器的仿真与分析 |
| 4.4.3 对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章Par4 并联机器人伺服控制实验 |
| 5.1 Par4 并联机器人总体组成 |
| 5.2 Par4 并联机器人伺服系统的硬件设计 |
| 5.3 Par4 并联机器人系统的软件设计 |
| 5.4 Par4 并联机器人伺服系统实验研究 |
| 5.4.1 实验设备 |
| 5.4.2 单电机伺服控制实验 |
| 5.4.3 负载扰动实验 |
| 5.4.4 多电机协同控制实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作内容总结 |
| 6.2 不足与改进 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）3-PUU并联机器人动力学建模与滑模控制研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 Delta机器人发展概述 |
| 1.2.1 Delta机器人的发展 |
| 1.2.2 Delta机器人的应用 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 运动学研究现状 |
| 1.3.2 动力学研究现状 |
| 1.3.3 控制策略研究现状 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 3-PUU并联机器人运动学建模与分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 3-PUU并联机器人位置逆解 |
| 2.2.1 机构模型分析 |
| 2.2.2 自由度分析 |
| 2.2.3 运动学逆解 |
| 2.3 运动学分析及雅可比矩阵求解 |
| 2.3.1 速度模型 |
| 2.3.2 加速度模型 |
| 2.3.3 雅可比矩阵验证 |
| 2.4 运动学性能分析 |
| 2.4.1 刚度指标与灵巧度指标 |
| 2.4.2 极限边界搜索法求解工作空间 |
| 2.4.3 全工作空间指标分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 3-PUU并联机器人动力学建模及简化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 完备动力学建模 |
| 3.2.1 动力学基础 |
| 3.2.2 各部件受力分析 |
| 3.2.3 动力学建模 |
| 3.2.4 动力学模型分析 |
| 3.3 动力学模型简化 |
| 3.3.1 动力学简化基础 |
| 3.3.2 忽略次要因素简化方案 |
| 3.3.3 静力等效原则简化方案 |
| 3.3.4 两种简化模型的比较 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 3-PUU并联机器人控制策略研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于运动学模型的PID控制 |
| 4.2.1 永磁同步电机模型建立 |
| 4.2.2 三闭环PID控制器设计 |
| 4.2.3 仿真与分析 |
| 4.3 计算力矩控制 |
| 4.3.1 计算力矩控制器设计 |
| 4.3.2 仿真与分析 |
| 4.4 滑模控制 |
| 4.4.1 滑模控制基本理论 |
| 4.4.2 滑模控制器设计 |
| 4.4.3 仿真与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 虚拟样机仿真与试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 虚拟样机仿真 |
| 5.2.1 三维建模 |
| 5.2.2 运动学模型验证 |
| 5.2.3 动力学模型验证 |
| 5.2.4 控制策略联合仿真 |
| 5.3 样机试验 |
| 5.3.1 样机硬件介绍 |
| 5.3.2 工作空间验证 |
| 5.3.3 控制策略验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
| B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| C.作者在攻读硕士学位期间完成的专利 |
| D.学位论文数据集 |
| 致谢 |
（5）基于RTCP的五轴混联机床动态精度影响因素的作用规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 混联机床的发展现状 |
| 1.3 并联机床误差来源分析的研究现状 |
| 1.3.1 几何误差的研究现状 |
| 1.3.2 热变形误差和弹性误差的研究现状 |
| 1.3.3 伺服控制精度研究现状 |
| 1.4 基于RTCP的五轴机床检测技术研究 |
| 1.5 本文内容安排 |
| 第二章 五轴混联机床运动学与RTCP轨迹的描述方法 |
| 2.1 五轴混联机床运动学分析 |
| 2.1.1 五轴混联机床的结构 |
| 2.1.2 五轴混联机床正逆解模型建立 |
| 2.1.3 位置正逆解算法验证 |
| 2.2 基于RTCP的五轴混联机床轨迹的描述方法 |
| 2.2.1 五轴机床RTCP功能介绍 |
| 2.2.2 并联机床RTCP轨迹的描述方法 |
| 2.2.3 RTCP检测轨迹介绍 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 五轴混联机床伺服控制系统建模 |
| 3.1 机床交流伺服控制系统的组成 |
| 3.2 永磁同步电机数学模型 |
| 3.3 机械传动装置数学模型 |
| 3.3.1 机械传动装置结构 |
| 3.3.2 机械传动装置的数学模型 |
| 3.4 五轴混联机床伺服控制系统模型 |
| 3.4.1 并联轴伺服控制系统建模 |
| 3.4.2 串联轴伺服控制系统建模 |
| 3.4.3 单轴动态误差建模 |
| 3.4.4 伺服控制系统模型优化 |
| 3.5 混联机床五轴联动模型验证分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 五轴混联机床刀尖点误差影响因素仿真分析 |
| 4.1 刀尖点运动误差仿真流程 |
| 4.2 基于RTCP检测轨迹机床联动性能仿真分析 |
| 4.2.1 由串联轴跟随误差引起的刀尖点误差规律 |
| 4.2.2 由并联轴跟随误差引起的刀尖点误差规律 |
| 4.2.3 动态误差传递特性研究 |
| 4.3 刀尖点特征误差轨迹研究 |
| 4.3.1 串联轴特征误差轨迹 |
| 4.3.2 并联轴特征误差轨迹 |
| 4.3.3 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文研究总结 |
| 5.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（6）基于改进干扰观测器的虚拟轴机床滑模控制研究（论文提纲范文）
| 1 基于改进干扰观测器的滑模控制器设计 |
| 1.1 系统描述 |
| 1.2 基于改进干扰观测器的滑模变结构控制器设计 |
| 1.3 稳定性分析 |
| 1)当s(k)≥ф时: |
| 2)当s(k)≤-ф时: |
| 2 数字仿真 |
| 3 结论 |
（7）平面并联定位平台运动学分析及控制系统设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 平面并联定位平台的运动学分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 平面并联定位平台的运动学反解分析 |
| 2.3 平面并联定位平台的奇异性分析 |
| 2.4 平面并联定位平台工作空间分析 |
| 2.5 平面并联定位平台运动学标定 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 平面并联定位平台系统建模和运动学仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平面并联定位平台Pro/E模型建立 |
| 3.3 平面并联定位平台simmechanics模型的建立 |
| 3.4 平面并联定位平台仿真实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 平面并联定位平台控制系统的软硬件设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 平面并联定位平台控制系统的硬件设计 |
| 4.3 平面并联定位平台控制系统的软件设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 平面并联定位平台实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 伺服电机PID整定实验 |
| 5.3 拉线尺传感器检测系统的标定实验 |
| 5.4 平面并联定位平台标定实验 |
| 5.5 平面并联定位平台轨迹跟踪运动实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）虚拟轴机床并联机构的自适应动态滑模运动控制（论文提纲范文）
| 0 前言 |
| 1 虚拟轴机床并联机构运动学分析 |
| 1.1 虚拟轴机床 |
| 1.2 运动学分析 |
| 2 自适应动态滑模控制设计 |
| 2.1 自适应动态滑模控制设计 |
| 2.2 系统稳定性证明 |
| 3 仿真及试验结果分析 |
| 4 结论 |
（9）带扰动观测器的虚拟轴机床滑模控制研究（论文提纲范文）
| 1引言 |
| 2 虚拟轴机床并联机构及运动学分析 |
| 2.1 虚拟轴机床机构 |
| 2.2 虚拟轴机床并联机构的运动学分析 |
| 3 建立控制系统模型 |
| 3.1 空间轨迹规划 |
| 3.1.1 粗插补算法 |
| 3.1.2 精插补算法 |
| 3.2 控制算法设计 |
| 4 仿真分析 |
| 5 论结 |
（10）虚拟轴机床的神经网络滑模控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 并联机构的应用 |
| 1.2 虚拟轴机床介绍 |
| 1.3 虚拟轴机床发展状况综述 |
| 1.3.1 虚拟轴机床的国内外发展状况 |
| 1.3.2 虚拟轴机床的机构学理论研究分析 |
| 1.3.3 虚拟轴机床的控制分析 |
| 1.3.4 目前虚拟轴机床存在的主要问题 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 1.4.1 本文的研究对象 |
| 1.4.2 本文的研究内容、目的和意义 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 虚拟轴机床轨迹规划 |
| 2.1 虚拟轴机床的机构模型 |
| 2.2 虚拟轴机床的分析基础 |
| 2.2.1 位置矢量 |
| 2.2.2 旋转变换矩阵 |
| 2.2.3 雅可比矩阵 |
| 2.3 机构运动学分析 |
| 2.3.1 位置反解 |
| 2.3.2 速度反解 |
| 2.4 虚拟轴机床的轨迹规划 |
| 2.4.1 轨迹规划基本概念 |
| 2.4.2 虚拟轴机床位置控制的方式和插补方法 |
| 2.5 6-DOF虚拟轴机床曲面加工轨迹规划的求解 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 虚拟轴机床的轨迹跟踪控制 |
| 3.1 六自由度虚拟轴机床的结构特性 |
| 3.2 控制算法的选择 |
| 3.3 控制系统的数学描述 |
| 3.3.1 虚拟轴机床的分散控制 |
| 3.3.2 交流伺服驱动支路模型 |
| 3.3.3 单支路控制系统结构及其离散误差状态方程 |
| 3.4 滑模变结构控制理论 |
| 3.4.1 滑模变结构控制的概念 |
| 3.4.2 滑模变结构控制系统的特点 |
| 3.4.3 滑模变结构控制的抖振研究 |
| 3.4.4 常规滑模控制 |
| 3.4.5 FCMAC神经网络滑模控制器的设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 虚拟轴机床的控制系统 |
| 4.1 控制系统的逻辑结构 |
| 4.2 虚拟轴机床控制系统的硬件组成 |
| 4.2.1 工控机及其外部设备 |
| 4.2.2 运动控制卡PMAC简介 |
| 4.2.3 PMAC与被控对象的连接 |
| 4.2.4 增量式编码器 |
| 4.2.5 交流伺服控制系统 |
| 4.3 虚拟轴机床控制系统的工作原理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 虚拟轴机床控制系统软件设计及实验 |
| 5.1 设计要求及主要功能模块 |
| 5.2 基于VC++的MFC多线程同步编程技术在虚拟轴机床中的应用 |
| 5.2.1 多线程技术介绍 |
| 5.2.2 创建和终止线程 |
| 5.2.3 线程的同步编程思想 |
| 5.3 6-DOF虚拟轴机床控制实验 |
| 5.3.1 控制系统的操作步骤 |
| 5.3.2 6-DOF虚拟轴机床控制实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文与成果 |
四、直线伺服6杆虚拟轴机床轨迹跟踪控制的研究（论文参考文献）
- [1]并联驱动双向移动平台控制系统设计与实现[D]. 王佳伟. 陕西理工大学, 2021(08)
- [2]不确定混联机构的鲁棒滑模控制研究[D]. 袁伟. 江苏大学, 2020(01)
- [3]Par4并联机器人高精度伺服控制系统关键技术研究[D]. 夏其娜. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [4]3-PUU并联机器人动力学建模与滑模控制研究[D]. 胡博. 重庆大学, 2019(01)
- [5]基于RTCP的五轴混联机床动态精度影响因素的作用规律研究[D]. 彭娟. 电子科技大学, 2019(01)
- [6]基于改进干扰观测器的虚拟轴机床滑模控制研究[J]. 李琴,刘海东,张祺. 工程设计学报, 2016(05)
- [7]平面并联定位平台运动学分析及控制系统设计[D]. 须晓锋. 中国矿业大学, 2016(02)
- [8]虚拟轴机床并联机构的自适应动态滑模运动控制[J]. 高国琴,郑海滨. 机械工程学报, 2012(11)
- [9]带扰动观测器的虚拟轴机床滑模控制研究[J]. 高国琴,张义贞,薛娌. 机械设计与制造, 2012(04)
- [10]虚拟轴机床的神经网络滑模控制研究[D]. 胡陟. 江苏大学, 2010(04)