【摘 要】
:
电驱动机械臂广泛应用于搬运、焊接、钣金折弯、医疗等领域。其由关节伺服系统进行驱动,实现机械臂的运行。然而关节处由于柔性环节的存在导致系统存在振动现象,严重影响了位置控制精度。本文针对机械臂关节柔性带来的机械振动问题进行了研究。分析了柔性关节机械臂垂直运动和水平运动时负载转矩变化规律,建立了考虑变刚度系数和大减速比的柔性关节机械臂伺服系统数学模型,通过系统控制框图和传递函数,采用频域分析法和机电等效
论文部分内容阅读
电驱动机械臂广泛应用于搬运、焊接、钣金折弯、医疗等领域。其由关节伺服系统进行驱动,实现机械臂的运行。然而关节处由于柔性环节的存在导致系统存在振动现象,严重影响了位置控制精度。本文针对机械臂关节柔性带来的机械振动问题进行了研究。分析了柔性关节机械臂垂直运动和水平运动时负载转矩变化规律,建立了考虑变刚度系数和大减速比的柔性关节机械臂伺服系统数学模型,通过系统控制框图和传递函数,采用频域分析法和机电等效电路法分析了产生系统振动的原因。分析了刚度系数、转动惯量等参数对系统振动的影响程度。针对柔性环节存在带来系统振动问题,提出了基于动态转矩反馈的振动抑制策略。基于频域法给出了带有柔性环节伺服系统的转速环控制器参数整定规则,位置环控制器采用比例速度前馈的复合控制策略并基于工程法给出了位置环控制器参数的整定规则。在原有三环控制的基础上,通过所设计的轴转矩降维观测器获取实时轴转矩,电磁转矩与轴转矩作差构成动态转矩,动态转矩经反馈系数反馈至转速环输出,引入动态转矩控制器构成动转矩闭环,实现四环控制。推导了引入动态转矩反馈控制后电磁转矩到电机转速的传递函数,分析了振动抑制机理。通过模型搭建及仿真结果表明,采用本文提出的动态转矩反馈的振动抑制控制策略能够大大减小由柔性环节带来系统振动的问题。针对机械臂在垂直运动过程中存在负载转矩实时变化特点带来转速波动依然较大的问题,在原有引入动态转矩反馈控制策略基础上,采用了以动态转矩作为调整依据的转速环变增益PI控制方法。通过转速环轴转矩扰动模型,基于频域法得出了轴转矩与转速环PI控制器参数的关系,设计了转速环变增益PI控制器并给出了PI参数的调整策略。通过仿真分析验证,振动抑制效果明显,抗扰能力强,位置控制误差小,满足系统运行需求。
其他文献
随着我国经济建设的高速发展和人民生活水平的快速提高,各地区都在积极推动智慧园区落地,智慧园区的优势初步显现。近些年来,新型冠状病毒的扩散对于我国的经济发展以及公共卫生安全都是一次严峻的考验,如何更好的防控疫情成为我们每个人都应该思考的问题。同时在我国“新基建”的浪潮之下,舒适,方便,快捷,智能的园区服务已成为广大企业和业主必不可少的需求之一。然而,目前的园区管理还存在管理效率低下,统筹安排能力弱,
通过酯交换法以蔗糖为原料合成了一种具有高反应活性的多官能度蔗糖型乙酰乙酯(SA),采用红外光谱和核磁共振波谱对SA的结构进行了表征。以聚醚胺D230和异佛尔酮二胺为复合固化剂,并对其固化过程进行红外监测。采用拉伸测试、动态机械热分析(DMA)、热重分析(TGA)等手段对SA-DA树脂的性能进行了表征,通过拉曼光谱对碳纤维的回收效果进行了分析。结果表明:SA-DA树脂具有良好的拉伸性能,玻璃化转变温
在当前世界工业物联网的背景下,现代信息技术不断延伸出巨大的社会功能,“智慧城市”逐渐成为了世界智能化、便捷化发展的新方向。其中,水务领域具有不可或缺性,智慧水务的普及俨然成为了智慧城市发展领域的新趋势。为此,本文基于数据分析和监测展开对智慧水务系统的设计与研究,并建立了优化调度模型。在研究过程中,需要通过水量监测等环节有效地平衡二次供水的压力和扬程,实现智慧水务平台的开发,保障智慧水务系统在城镇供
随着质量强国战略的提出,如何建设高质量的产品、服务、城市和工程等成为我国发展的重要议题,其中建设高质量的数字化城市是我国目前城市发展的重要途径。在我国十四五规划中,有关部门也提出了相应的城镇化战略,以提升我国城市发展水平。但是目前就我国的城市发展来看,我国城市发展不平衡,空间发展不一致。所以针对此类问题,建设智慧城市成为了我国高质量城市发展的重要手段。随着智慧城市的发展,对于智慧城市评价的研究也在
随着我国对海岛的不断建设,海岛的资源、渔业、旅游、军事等各方面的发展也越发壮大,对安全、可靠、清洁的能源与淡水资源的需求也越来越大。目前海岛上供能成本较高,并且“垃圾围城”等问题对岛上环境有较大的破坏,极大限制了海岛的建设与发展。在“推动绿色低碳发展,持续改善环境质量”的政策号召下,建立可以充分利用海岛的可再生能源来进行各种能源和资源的供给、有效保护和改善海岛环境的环境友好型海岛多能源系统成为了有
进入21世纪以来,社会经济高度发展,居民生活不断提高,各行各业对于电力能源的需求量不断增加,电力能源已成为社会发展及居民生活的必需品,为保护生态环境,国家大力发展清洁能源提出了实现“碳达峰”、“碳中和”的目标。如何高效建设坚强智能电网、不断提高供电可靠性及供电质量、做到客户满意成为电力企业的面临的大问题,解决所有问题的关键在于高速推进输变电工程落地,新增电源布点,新建输电线路。输变电工程建设较建筑
在市场经济体制不断完善和发展的背景下,具有计划、控制、评价等功能的全面预算管理已经发展成为提升企业竞争力的科学管理工具。近年来,随着经济的高质量发展,企业间的竞争越来越激烈,投资者的关注点也由利润相关指标转变为企业长期发展能力指标。基于此,现代企业也越来越看重全面预算管理工具,试图通过实施全面预算管理优化企业资源配置,以提升企业价值,最终实现公司长远、高质量发展的目标。但现有传统的全面预算管理方法