配備彈藥自動裝填系統(tǒng)是現(xiàn)代大口徑陸戰(zhàn)武器發(fā)展的必然要求。本文以行進狀態(tài)下,大口徑陸戰(zhàn)武器彈藥自動裝填系統(tǒng)中的彈藥傳輸機械臂為背景,研究一種存在隨機基礎(chǔ)振動的單自由度機械臂機電系統(tǒng)。通過本文的研究,為行進中彈藥傳輸機械臂的設(shè)計理論和方法打下一定的基礎(chǔ)。設(shè)計了包括機械臂、電機、增量式編碼器、電機控制器以及減速箱在內(nèi)的單自由度機械臂機電系統(tǒng),建立了單自由度機械臂機電系統(tǒng)的三維模型和實物模型,并對電機驅(qū)動下的單自由度機械臂機電系統(tǒng)進行ADAMS與MATLAB聯(lián)合仿真,分別在無基礎(chǔ)振動和存在隨機基礎(chǔ)振動兩種情況下進行仿真分析,證明了隨機基礎(chǔ)振動對機械臂的動態(tài)特性具有嚴重影響�？紤]基礎(chǔ)振動,建立了基礎(chǔ)振動下單自由度機械臂的動力學方程,結(jié)合混合靈敏度理論,對所建立的機械臂動力學方程進行混合靈敏度頻域整形。運用H∞控制理論和結(jié)構(gòu)奇異值μ理論,建立了參數(shù)不確定系統(tǒng)的H∞控制框圖,采用D—K迭代工具設(shè)計H∞控制器,通過結(jié)構(gòu)奇異值μ分析,證明所設(shè)計的H∞控制器具有良好的魯棒穩(wěn)定性和魯棒性能。 

【文章來源】：南京理工大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 單自由度機械臂機電系統(tǒng)設(shè)計
    2.1 機械臂機電系統(tǒng)方案設(shè)計
        2.1.1 彈藥傳輸機械臂機電系統(tǒng)簡介
        2.1.2 單自由度機械臂機電系統(tǒng)方案
    2.2 機電系統(tǒng)各部件選擇
        2.2.1 直流伺服電機的選擇
        2.2.2 增量式編碼器和行星減速箱的選擇
        2.2.3 有刷直流電機控制器的選擇
    2.3 單自由度機械臂機電系統(tǒng)
    2.4 本章小結(jié)
3 電機驅(qū)動下機械臂機電系統(tǒng)仿真
    3.1 虛擬仿真技術(shù)概述及ADAMS簡介
        3.1.1 虛擬仿真技術(shù)概述
        3.1.2 ADAMS簡介
    3.2 電機驅(qū)動下機械臂機電系統(tǒng)仿真
        3.2.1 直流電機控制方程的狀態(tài)空間方程表示
        3.2.2 機電系統(tǒng)聯(lián)合仿真分析
    3.3 基礎(chǔ)振動下機械臂機電系統(tǒng)仿真
        3.3.1 隨機基礎(chǔ)振動的功率譜密度表示
        3.3.2 基礎(chǔ)隨機振動下機械臂機電系統(tǒng)仿真
    3.4 本章小結(jié)
4 基礎(chǔ)振動下機械臂動力學方程頻域整形
    4.1 概述
    4.2 基礎(chǔ)振動下機械臂動力學方程
        4.2.1 拉格朗日運動方程
        4.2.2 基礎(chǔ)振動下機械臂動力學方程
    4.3 混合靈敏度頻域整形
∞混合靈敏度S/T和S/KS問題">        4.3.1 H_∞混合靈敏度S/T和S/KS問題
        4.3.2 機械臂動力學方程混合靈敏度S/T整形
    4.4 本章小結(jié)
∞魯棒控制">5 基礎(chǔ)振動下單自由度機械臂H_∞魯棒控制
∞魯棒控制基本理論">    5.1 H_∞魯棒控制基本理論
∞魯棒控制概述">        5.1.1 H_∞魯棒控制概述
∞控制基本理論">        5.1.2 H_∞控制基本理論
    5.2 建立參數(shù)不確定系統(tǒng)控制框圖
        5.2.1 線性分式變換（Linear Fractional Transformation）
        5.2.2 建立參數(shù)不確定系統(tǒng)
    5.3 參數(shù)不確定系統(tǒng)控制器設(shè)計
        5.3.1 結(jié)構(gòu)奇異值μ理論
∞控制器">        5.3.2 D-K迭代法設(shè)計H_∞控制器
∞控制器魯棒分析">    5.4 H_∞控制器魯棒分析
    5.5 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)和展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 展望
致謝
參考文獻


【參考文獻】：
期刊論文
[1]μ綜合中的D-K迭代算法[J]. 何朕,姜曉明,孟范偉,周荻.  電機與控制學報. 2010(09)
[2]路面不平度研究綜述[J]. 段虎明,石峰,謝飛,張開斌.  振動與沖擊. 2009(09)
[3]基于動態(tài)滑�？刂频囊苿訖C械臂輸出跟蹤控制[J]. 吳玉香,馮穎,胡躍明.  華南理工大學學報(自然科學版). 2006(06)
[4]輪式移動機械臂的建模與仿真研究[J]. 吳玉香,胡躍明.  計算機仿真. 2006(01)
[5]虛擬樣機技術(shù)及ADAMS[J]. 王成,王效岳.  機械工程與自動化. 2004(06)
[6][第8講]坦克炮自動裝彈機[J]. 金中.  國外坦克. 2004(08)
[7]運動學補償?shù)暮?微機器人連續(xù)軌跡控制研究[J]. 陳啟軍,王月娟,陳輝堂.  控制理論與應(yīng)用. 2001(01)
[8]頻域不確定性系統(tǒng)加權(quán)混合靈敏度函數(shù)頻域整形[J]. 王曦,曾慶福.  航空學報. 1999(04)
[9]混合靈敏度問題的魯棒H∞/LTR狀態(tài)反饋綜合方法[J]. 翁正新,施頌椒.  上海交通大學學報. 1999(04)
[10]宏-微機器人: 概念、動態(tài)、控制及幾點看法[J]. 陳啟軍,王月娟,蔣平,陳輝堂.  機器人. 1998(04)



本文編號：3148263