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《非完整移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的操舵原理與軌跡跟蹤控制的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文非完整移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的操舵原理與軌跡跟蹤控制的研究姓名:左克群申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師:譚躍鋼2003.5.1武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要非完整系統(tǒng)是指具有用微分方程表示的約束,且這微分方程不可積分的機(jī)械系統(tǒng)。這類機(jī)械系統(tǒng)的特性是可用比獨(dú)立的坐標(biāo)數(shù)目少的控制驅(qū)動(dòng)器對(duì)其運(yùn)動(dòng)和位形進(jìn)行控制操作,這也使得非完整系統(tǒng)日益被重視。本文依據(jù)現(xiàn)有的非完整理論和非線性控制的原理,提出了一種新型的非完整拖車,它可以作為~種新型的運(yùn)輸工具。同時(shí)充分利用非完整系統(tǒng)具有輸入空間的維數(shù)比可控制的位形空
2、間小這一特殊屬性,僅用兩個(gè)輸入:牽引車速度和轉(zhuǎn)向角,來(lái)控制拖車系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)。建立運(yùn)動(dòng)學(xué)模型后,通過(guò)對(duì)不同操舵系數(shù)下的軌跡跟蹤仿真圖分析,得到了最佳的操舵系數(shù),根據(jù)這個(gè)系數(shù)我們?cè)O(shè)計(jì)了操舵機(jī)構(gòu),結(jié)合三點(diǎn)式的操舵模型對(duì)探舵原理進(jìn)行了說(shuō)明。結(jié)果表明了這種附有操舵角的非完整拖車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、有很好的軌跡跟蹤性、能很好地澡舵整個(gè)系統(tǒng)。由于基于非完整約束的機(jī)器人系統(tǒng)是一個(gè)高度復(fù)雜、高度非線性、高度耦合的系統(tǒng),本文采用TSM(TerminalSlidingMode)技術(shù)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)軌跡的跟蹤控制仿真分析,結(jié)果表明可以較好地將拖車系統(tǒng)在一定時(shí)間
3、內(nèi)從初始位置控制到目標(biāo)軌跡。關(guān)鍵詞t韭壺整丕統(tǒng)攮魅扭翅鰱益避蹬蝰劍武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTThenonholonomiCsystem。constraintSofwhicharepresentedbythedifferentialeguations,iSdefiendthemechanicalsystemwheredifferentialeguationsarenOtintegraltThecharacterofthenonh010nomiCsystemiSthatthesystemiScontrol1a
4、blewhenthedimensionofinputspaceiS1essthanofconfigurationspace.Sowepayattentiontoitdaybyday.Accordingtothespecialcharacterofnonholonomicsystemandthenonlinearcontrolprinciple,weprovidethenewnonholonomictrailersandapplyitintomeansoftransport.FullyutiliZingthecharac
5、terofthenonholonomiCsystem,wecontrolthemovementofthetrailerswithtwoinputs—thevelocityandAngularspeedofthetractor.Afterestablishingthekinematicsmodel.wegettheoptimalsteeringgainbyanalyzingthefiguresofpathfollowingwithdifferentsteeringgain.Accordingtothesteeringga
6、in.wedesignthesteeringmechanism.Combiningthethreepointmodel,weintroducethesteeringtheoryparticularly.TheresultshowsthatthestructureofthenonholonomictrailersattachedsteeringmechaniSmiSSimple,andthesystemiscontrollable.Consideringthattherobotsystem,whereconstraint
7、sarenonholonomic,ishighlycomplicated,highlynon一1inearandhighsystemofcoupling.Thetechnicolof刪(TerminaISlidingMode)iSappliedtomakethecontrolofpathfollowing.Theresultofthesimulationwhichuse劂showsformtheinitialconfigurationtoKeywords:nonholonomicsystemtrajectorytrac
8、kingthatwecancontrolthetrai1ersdesiredtrackWithinregularhourIIsteeringmechanismchainedformfollowingcontr01武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章§1一I緒論課題來(lái)源課題來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所機(jī)器人學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(RL200