柔性机械臂末端位置跟踪的迭代学习控制

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1、浙汀大学硕上学{奇论义柔性机械臂末端位置跟踪的迭代学习控制⑧论文作者签名：指导教师签名：论文评阅人1：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：委员1：委员2：委员3：委员4：委员5：答辩日期：、●f。。●．叶，小卜^．：，Ⅳ^函≯．．--，．，，-~，0浙汀大学硕-上学位论文浙汀大学颂上学何论义Iterativelearningcontrolfortheflexiblemanipulators’endpositiontrackingproblem⑧Author’Ssignature：Supervisor’Ssignature：Ex

2、temalReviewers：E．xa．miningCommitteeChairperson：ExaminingCommitteeMembers：Dateoforaldefence：浙江大学硕上学位论文{1一I浙汀大学硕上学何论文浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所旱交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文qJ特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得迸姿态鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同．T作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明

3、并表示谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解进’江盘堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权澎婆盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日浙江大学硕上学位论文¨浙汀大学顾上学位论文致谢近三年的硕士生涯即将结束，我成长了很多，收获很多。这些收获不仅源于我的努力，更离不开在这个阶段所有关

4、心我帮助我的师长、亲人和朋友们。在这里感谢所有曾经关心帮助过我的师长、亲人和朋友。首先，我深深地感谢导师刘山副教授在我学习教诲和生活上全方位的关心，帮助。刘山老师一丝不苟的治学态度、对学生热忱的关怀、热情诚恳的为人、以及孜孜不倦的进取精神是我在以后人生道路上的动力和榜样。而刘山老师的远见与博学，思维的缜密与活跃给了我非常多的启迪。作者在此对我的导师致以深深的谢意!感谢与我朝夕相处两年半的挚友戴侃、李九宝、龚李龙同学．感谢已经离开实验室的刘杰、梁文君、倪初锋、马遥、刘明烁师兄师姐。感谢文双全、何雨辰、许源、魏远明．伍巧凤、贾丙西、韦晓亚等多工业机械

5、臂协作实验室成员，他们的支持和鼓励使我在生活和学习当中充满快乐和信心．在多年的求学过程中，特别要感谢父母亲人的教诲、支持和理解，正是他们的期盼一直激励着我前进．我深感仅以此文献给他们是远不能表达自己的敬意的，唯有不断进取才能不辜负他们的期望。我在研究生阶段取得的任何微小的成绩都属于大家，我愿意以我所有的成绩与大家共同分享。金博2011年12月浙大求是园本论文受浙江省自然科学基金，“柔性机械臂的非因果逆控制”(项目编号：Y1090212)资助．浙江大学硕上学位论文N浙汀大学顾上学位论文摘要柔性机械臂的连杆由轻质、柔性的材料构成，具有高荷载白重比、自

6、身惯量小、动作响应迅捷的特点．大到在航天器上的轻型机械臂，小到硬盘驱动装置，都可以看成是柔性机械臂的实际应用。柔性机械臂在实际运行时，其末端运动轨迹的在线测量通常相当困难，常规的末端轨迹反馈控制难以应用。本文结合实验室柔性机械臂的实际情况，研究柔性机械臂终点时刻末端位置控制问题，即控制目标不是要求机械臂末端跟踪完整条期望轨迹，而是期望末端在期望时刻达到理想的最终姿态或最终输出．这类问题是典型的点到点(pointtopoint，PTP)控制问题。本文针对柔性机械臂重复运行的情况，在仅能测量柔性机械臂运行终点时刻的机械臂末端位置的条件下，结合计算力矩

7、法，提出了柔性机械臂终点时刻末端位置的一种新的迭代学习控制方法．该方法利用柔性机械臂的简化动力学模型，给出其各关节控制力矩的参数化表示；并依据柔性臂终点时刻末端位置的误差，通过迭代学习算法调整控制力矩的参数，从而实现精确达到柔性臂预期末端位置的目的。该算法利用学习控制不依赖模型的特点，弥补了计算力矩法需要精确模型的缺陷，克服了现存的大多数的控制方法受建模误差影响较大的缺点；参数的迭代学习主要起到消除模型误差和各种干扰的作用，增强了算法的鲁棒性。本文的主要内容如下：(1)针对实验室现有柔性机械臂的实际情况，完成了在集中质量法假设条件下的Lagran

8、ge能量分析法的动力学方程的推导，得到了空间三自由度双连杆柔性机械臂的一个相对精确的理论模型。在此基础之上，为了后续控制器的设计，对此理