一、柔性机械臂振动抑制的混合控制（论文文献综述）
高赫佳[1]（2021）在《柔性系统的建模与神经网络控制研究》文中进行了进一步梳理柔性系统涵盖了柔性机械臂、仿生柔性扑翼飞行器和柔性建筑等多种不同的对象。随着柔性系统的大量应用,其控制理论与方法问题已经成为具有前瞻性的高新技术研究方向,受到了学术界和工业界的广泛关注。目前,柔性系统领域的控制理论与方法问题诸如柔性多连杆机械臂的轨迹跟踪及振动控制问题,自然灾害下柔性建筑的约束控制问题,复杂环境下仿生柔性扑翼机器人的容错控制问题等都己发展成为具有国家重大需求的共性科学问题,极富挑战性。因此,为了突破具有环境适应性的不确定柔性系统的建模与智能控制的技术难题,本文紧密结合柔性系统的智能控制理论与方法的研究趋势及其在实际工业中的应用,对柔性系统的建模机理及控制策略等相关理论和关键技术进行了系统深入地研究。本文采用假设模态方法建立了柔性机械臂系统的动力学模型,解决了柔性系统无穷维特性导致的建模机理的难题;设计了具有一致逼近性能的模糊神经网络控制器,解决了系统动力学不确定性问题;构造了基于高增益观测器的神经网络控制器,解决了实际工程中不易测得的状态信息问题;并成功地在Quanser平台上进行了实验验证,解决了带有动力学不确定性的柔性机械臂的振动控制的难题。其次,针对带有输出约束的柔性建筑系统,基于Actor-Critic算法设计了自适应强化学习控制器,设计辅助系统及扰动观测器,解决了未知扰动条件下柔性建筑的输出约束及振动抑制问题;并在Quanser平台上进行了实验验证,突破了传统控制方法无法处理分布式扰动、高维数、不确定系统的局限性。另外,针对仿生扑翼飞行机器人系统,采用新型有限刚体儿方法和MapleSim仿真平台进行了可视化建模,基于非奇异快速终端滑模方法设计了自适应有限时间容错控制器,并在搭建的虚拟智能平台上进形了测试,解决了系统动力学的不确定性、执行器故障下的鲁棒性及复杂环境下的稳定性问题。本文分析了几类柔性系统的动力学特性,研究了生产开发过程中的振动控制和优化问题,该研究成果将为柔性系统的建模机理与控制设计提供理论依据,为振动控制的实现提供技术支撑,并进一步促进机械结构与控制系统学科间的交叉研究。
邱志成[2]（2021）在《柔性机械臂的振动测量和控制研究进展综述》文中指出柔性机械臂通常具有柔性关节和/或连杆.在过去的40多年里,柔性机械臂的研究取得了长足的进展.本文综述了柔性机械臂在动力学建模方法、振动的传感器测量系统和控制算法研究方面的发展现状、研究热点和前沿进展.首先,简要说明了柔性机械臂的优缺点和复杂性,介绍了柔性关节机器人和柔性连杆机械臂的建模方法和技术;其次,综述了不同振动测量系统在柔性机器人中的应用和特点,并比较了不同测量方法在柔性机械臂振动测量应用中的优缺点;然后,重点评述了文献中提出的柔性机械臂振动控制方法和控制算法;并分析了并联柔性机器人自激振动及其控制的研究现状;最后,对未来研究工作的发展趋势,面临的问题和挑战进行了展望.
高强[3]（2020）在《基于优化算法的柔性机械臂动态控制》文中研究表明柔性机械臂系统具有非线性、多变量、时变等特性,以及负载变化以及外部扰动的不确定性,难以建立精确的动力学模型,对实现稳定、快速、准确的轨迹跟踪控制造成很大的阻碍。因此,柔性机械臂轨迹跟踪控制和残余振动抑制的研究有很高的理论和实际应用价值。本文以两杆柔性机械臂为研究对象,建立了柔性机械臂的动力学模型,将柔性机械臂控制分为刚性动态控制模块和柔性动态控制模块,然后通过设计相应的控制器,实现了对柔性机械臂残余振动的抑制,具体工作安排如下:（1）对机械臂的两种弹性变形进行比较,利用一种新的弹性描述方法,建立柔性梁与柔性机械臂的非线性动态模型,用一个外部输入来激励柔性臂的振动,采用关节转角法对柔性机械臂进行振动分析。对非线性模型的振动和简化模型的振动分析进行比较,揭示非线性动态对柔性振动的影响。（2）将柔性机械臂动态方程分解为一个柔性动态子系统和一个刚性动态子系统,并且用分解的动态控制设计柔性机械臂的控制器,柔性动态控制采用前馈获得期望的轨迹,在前馈控制中,采用输入整形技术方法来抑制振动。刚性动态控制模块用来追踪期望轨迹,提出一种混合滑模控制与优化的复合控制方法来设计柔性机械臂的控制器。（3）对柔性机械臂动态控制进行仿真,并且对在期望轨迹和初始轨迹作用下的两组仿真进行比较,以此来说明优化算法的有效性。通过实现初始轨迹和期望轨迹的追踪来计较相应激励下的残余振动,用一个优化问题来确定期望轨迹,实现减少残余振动。
高飞彪[4]（2020）在《基于双目视觉的双关节柔性机械臂振动控制研究》文中研究表明随着人工智能和材料科学技术的快速发展,以航空航天和智能制造为代表的工业领域广泛应用柔性材料,其中不乏柔性机械臂这类柔性结构,柔性结构在工业领域的广泛运用提高了工作效率和降低了使用成本。但是柔性结构因刚度低、结构阻尼小、低频模态密集,在受到外界激励时会产生长时间的颤振,容易因疲劳损伤等导致结构损坏,所以对这类柔性结构的振动控制至关重要。针对柔性结构的振动控制问题,本文以两关节柔性机械臂为研究对象,从结构动力学建模、双目视觉振动非接触式测量和智能控制算法三个方面进行研究。首先,对于系统的建模问题,利用切线坐标法描述柔性机械臂的变形,根据假设模态法和拉格朗日方程推导出系统动力学模型,分析了结构振动特性,为后续振动主动控制提供了理论基础。然后,搭建了双目视觉的双关节柔性机械臂振动位移测量实验平台,对双目相机进行标定实验;编写了基于LabVIEW的双目视觉测量程序,进行了四组柔性机械臂振动位移测量实验,双目视觉测量结果与压电片测量结果进行比较,实验表明两种测量结果的平均差异率为5.99%,验证了双目视觉振动测量系统的可行性与准确性。最后,简述了 PID控制和差分进化算法的原理。设计了基于差分进化算法优化的PID控制器,以PID控制参数为种群个体,振动控制误差为适应度,对控制器参数进行了优化,并与Ziegler-Nichols曲线响应法整定PID控制参数作比较,控制仿真结果验证了算法的优越性。搭建了基于双目视觉的柔性机械臂振动控制实验平台,以双目视觉的振动位移测量结果作为控制器输入,控制输出通过数据输出卡输出,经过功率放大器放大作用于压电作动片,实现振动主动控制。实验结果表明柔性机械臂的一阶模态振动响应的衰减率平均为37.38%,具有良好的振动控制效果。图[41]表[9]参[85]
刘丹[5]（2020）在《空间柔性机械臂接触碰撞优化方法研究》文中进行了进一步梳理随着人类航天任务的不断开展,失效/退役航天器逐年增加,空间碎片的数量也在与日俱增,使得空间运行轨道变得愈发拥挤,轨道上其它服役航天器的运行安全风险也越来越高,因此面向失效/退役航天器回收、太空碎片清除等任务的需求日益迫切。从安全、能耗及工作效率等多角度出发,利用空间机械臂替代宇航员执行空间操作任务是当前太空探测的发展趋势。而在利用空间机械臂执行前述接触型操作任务时,机械臂末端将与目标载荷发生接触碰撞,产生碰撞力及碰撞扰动,不仅会加重末端执行器与目标载荷的磨损程度,且影响机械臂系统的稳定性,容易导致任务失败。同时,考虑到空间操作任务的性质（作业跨度大、负载质量范围广等）,机械臂往往具有臂杆细长、结构刚度低等特点,使得结构柔性表现明显,加剧接触碰撞对机械臂和目标载荷的不利影响。因此,针对接触操作任务下的空间柔性机械臂与目标载荷的接触碰撞过程,空间柔性机械臂需具备优化碰撞力与碰撞扰动的能力。本文以自由漂浮空间柔性机械臂为研究对象,瞄准接触操作任务下产生碰撞力与碰撞扰动的问题,开展空间柔性机械臂接触碰撞优化方法研究。具体包括碰撞力最小化策略设计、考虑接触碰撞影响的臂杆振动抑制策略设计及基座姿态优化策略设计,并利用MATLAB数值仿真软件开展所提策略的有效性验证工作。主要研究工作如下:首先,针对空间柔性机械臂与目标载荷的接触碰撞过程,开展空间柔性机械臂碰撞动力学建模研究。通过考虑柔性机械臂的刚柔耦合特性,分析基座、关节、柔性臂杆至机械臂末端的运动学递推关系,并构建动力学模型;基于连续接触力法,建立空间柔性机械臂与目标载荷间的接触碰撞动力学模型,获得碰撞力等随时间的变化情况;结合动力学模型与接触碰撞动力学模型,分别分析空间柔性机械臂与目标载荷在接触碰撞过程中的动力学响应,以便后续接触碰撞优化策略的设计。其次,针对接触操作任务下产生碰撞力的情况,开展空间柔性机械臂碰撞力最小化策略研究。基于空间柔性机械臂动力学方程,分析空间柔性机械臂的末端等效特性;结合末端等效特性与接触碰撞动力学模型,构建碰撞力同机械臂接触构型以及接触碰撞方向间的映射关系;基于此设计碰撞力最小化策略,该策略能求解出柔性机械臂的最优接触构型与最佳接触碰撞方向,可有效减小碰撞力并降低接触操作对空间柔性机械臂系统与目标载荷的冲击影响。再次,瞄准接触碰撞加剧柔性臂杆的振动程度进而影响系统稳定性的问题,研究考虑接触碰撞影响的空间柔性机械臂振动抑制策略。在空间柔性机械臂动力学方程及碰撞动力学响应的基础上,分别分析自由运动时及接触碰撞时的柔性臂杆振动规律;基于奇异摄动控制算法对自由运动时的柔性机械臂臂杆振动进行抑制,在保证机械臂顺利到达期望接触构型的同时消除臂杆振动;基于改进的最优控制算法完成碰撞力作用下的柔性机械臂臂杆振动抑制策略设计,降低接触操作对柔性机械臂系统的扰动影响。最后,为减弱接触碰撞引起的机械臂基座偏转对系统稳定性的影响,开展考虑接触碰撞影响的基座姿态优化研究。基于空间柔性机械臂的碰撞动力学响应,分析接触碰撞下的基座姿态偏转情况;通过综合考虑机械臂基座、关节与柔性变形间的运动耦合关系,构建基座姿态综合优化模型;为完成接触操作任务下的基座姿态优化,利用粒子群优化算法求解所构建模型的待优化参数,实现空间柔性机械臂在轨接触操作可靠性的全面提升。
杜严锋[6]（2020）在《柔性空间机器人动力学建模及振动控制研究》文中研究说明随着空间技术的飞速发展,空间机器人越来越受到航天领域的重视。空间机器人能够适应恶劣的环境,如昼夜温差大、超真空、空间微重力、原子氧和太空辐射,代替航天员完成高精度和高可靠性的空间作业,在元件更换、空间碎片清理、有效载荷搬运、失效卫星维修、燃料加注和协助空间站各舱段及在轨航天器的对接和转位等空间任务中得到了广泛的应用。然而,由于空间机器人上面柔性部件的影响,如柔性太阳帆板和柔性空间机械臂等,柔性部件的运动与基座运动之间相互耦合,空间机器人呈现出复杂的动力学特性,并且使空间机器人的控制器设计变得非常困难。本文考虑太阳帆板和机械臂的柔性,对空间机器人的动力学特性和振动控制方法进行了研究,主要研究内容和研究成果如下:针对考虑太阳帆板柔性和机械臂柔性的空间机器人,基于递推组集法和速度变分原理获得了柔性空间机器人系统的动力学模型,建立了动力学方程的求解方法和计算流程。将本文模型的仿真计算结果与多体动力学计算软件ADAMS进行对比分析,仿真结果表明本文模型的计算结果与ADAMS软件的计算结果一致,验证了本文模型的准确性和有效性。基于柔性空间机器人的动力学模型,分析了柔性体运动对其振动特性的影响,得到了不同阶段运动时间对柔性体振动的影响规律。通过傅里叶变换建立了柔性体运动的频域特性分析方法,得到了柔性体运动对频谱幅值的影响规律。建立了柔性空间机器人系统的动力学耦合因子模型,对机械臂关节运动、机械臂柔性振动和太阳帆板柔性振动与中心刚体运动和机械臂末端运动的的动力学耦合程度进行了分析。分析了中心刚体质量和机械臂关节转角对系统耦合因子的影响规律,获得了在机械臂关节空间的动力学耦合因子云图,为减小柔性空间机器人系统的动力学耦合作用提供了理论基础。提出了一种多脉冲鲁棒输入整形方法,即MIR整形器,对柔性系统进行振动控制。MIR整形器具有灵活的设计参数,可以调节整形器脉冲的个数和脉冲时间长度。与传统输入整形器相比,它对系统固有频率和阻尼比具有更好的鲁棒性。数值仿真结果表明,当系统参数存在较大误差时,MIR整形器比传统整形器能更有效地抑制残余振动。在相对高频范围内,MIR整形器能够抑制更宽频率范围内的振动。当系统的参数存在较大误差或者存在较宽频率范围内的柔性振动时,用在相对高频范围内抑制振动的特性来设计MIR整形器,可以更有效地抑制系统振动。提出最优控制与MIR整形器的联合控制策略,对柔性系统进行控制仿真,结果表明该控制策略相对于其他整形器联合控制方法能够更好地抑制振动。考虑太阳帆板和机械臂的柔性,在空间机器人动力学方程的基础上,根据空间机器人的工作状态,设计了自由飞行控制器和自由漂浮控制器。根据MIR整形器抑制相对高频振动成分的特点,设计整形器对期望输入进行整形,利用自由飞行控制器和自由漂浮控制器,对柔性空间机器人的运动进行控制。数值仿真结果表明,所设计的控制器能够有效地抑制柔性部件的振动。在自由飞行控制器和自由漂浮控制器的作用下都能够实现对空间机器人运动的准确控制,但是自由飞行控制器能够同时稳定控制基座运动,而自由漂浮控制器没有对基座位姿进行控制。由于柔性空间机器人系统在空间中很容易受到外部干扰力的作用,利用奇异摄动原理将柔性空间机器人的动力学模型分解成慢变子系统和快变子系统,采用滑模控制方法来控制带有外部干扰的系统,利用RBF神经网络估计外部干扰力的边界,提出柔性空间机器人的抗干扰控制器。仿真分析结果表明,在外部干扰的作用下,所提出的抗干扰控制器能够对柔性空间机器人进行准确的操作控制,同时能够减小系统中柔性部件的振动响应。
胡伟恒[7]（2020）在《基于主动抑振的医用柔性机械臂控制方法研究与应用》文中进行了进一步梳理医用柔性机械臂作为重离子治癌装置的重要一环,其主要作用是完成患者支撑、摆位以及治疗等操作。本文以课题组自主设计的医用柔性机械臂为研究对象,针对小臂臂杆柔性导致机械臂摆位过程中末端所产生的弹性振动问题,考虑末端负载并将其集中质量化,通过最优输入整形作为前馈控制,模糊PID作为反馈控制的主动抑振控制算法,建立了基于最优输入整形的模糊PID控制器,使其在摆位过程中达到运动平稳,定位准确的控制要求,并通过联合仿真和实践应用两方面验证所设计的主动抑振控制器的合理性和有效性。本文主要研究内容和结果如下:（1）针对医用柔性机械臂中小臂的结构特点,将其简化成Euler-Bernoulli梁,采用假设模态法对其变形进行描述,并应用拉格朗日方法进行动力学分析,推导出状态空间方程,为主动抑振控制器的设计以及联合仿真奠定基础。同时通过有限元模态分析与数值计算的固有频率进行比较,从而验证变形描述的正确性。（2）分析PID控制以及模糊控制的优缺点,将两种控制方法进行组合,同时考虑到系统响应慢以及残余振动的影响,结合最优控制理论提出了最优输入整形控制策略,并在MATLAB/Simulink中搭建相应的控制模块,进而设计出基于最优输入整形的模糊PID控制器。（3）通过ADAMS建立医用柔性机械臂小臂的三维模型,并与Simulink搭建的控制模型进行联合仿真。首先单独用Simulink进行数值仿真,分析三种控制器对角位移跟踪、末端振动速度以及振动位移的控制效果,并将其控制效果进行对比,从而验证最优输入整形的模糊PID控制器的有效性,最后通过联合仿真的结果与数值仿真结果进行对比,进一步验证组合控制的正确性。（4）搭建医用柔性臂的实验平台,将MATLAB/Simulink搭建的控制模块导入到倍福的TwinCAT3中,编写相应的运动控制程序,通过组态配置控制机械臂作旋转运动,在此过程中分别测试无控制下以及三种控制器的作用下机械臂末端的振动速度和振动位移,比较其抑振效果,从而在工程实践应用中验证所设计控制器的有效性。本文通过对医用柔性机械臂的主动抑振控制方法进行研究,设计出一种基于最优输入整形的模糊PID控制器,为实现机械臂精准摆位、快速放疗提供有效保障。同时,本文的研究对其它领域也具有重要的理论价值和工程应用价值。
王子龙[8]（2020）在《重载装填机械臂轻量化设计与柔性控制》文中指出现代战争中,火箭武器依然扮演着重要的角色,在复杂多变的战争环境中,火箭武器装填时间和自动化程度已经成为其在战场上生存能力的重要因素。为了保证火箭武器在战场上的机动性,提高其自身生存能力和对敌打击能力,快速装填已是火箭武器未来发展的必然要求。本文以火箭武器重载装填机械臂为研究对象,在以下几个方面开展研究工作。（1）运用Adams对机械臂整体运动进行动力学分析,通过不同工况下对机械臂动力学分析的结果,得到机械臂上臂和中臂在极限工况下各铰接点的受力情况,运用Abaqus对机械臂上臂和中臂进行静力学分析和拓扑优化,根据拓扑优化结果,对机械臂的结构进行重新设计,对重新设计的结构进行静力学分析以证明拓扑优化结果的可行性。（2）针对重载装填机械臂执行周期性任务的过程,提出基于液压伺服系统的鲁棒自适应重复控制策略,运用傅里叶级数来逼近液压伺服系统中周期性的建模不确定性,采用误差符号积分鲁棒反馈项来抑制液压伺服系统中非周期性的建模不确定性,位置指令信号各阶状态通过观测器观测,采用MATLAB/Simulink软件对设计的控制策略进行仿真以验证控制策略的有效性。（3）针对机械臂固有弹性振动问题,将上臂简化成一端点固定的Euler-Bernoulli梁,对其进行了动力学建模,并对液压伺服系统进行动力学建模,运用奇异摄动法将柔性臂动力学方程分解为快变子系统和慢变子系统。针对快变子系,运用PD控制器进行角度跟踪控制,针对慢变子系统,设计了最优控制器进行末端振动抑制,最后对设计的控制策略进行仿真验证。（4）利用液压伺服系统实验平台对本文中所设计的鲁棒自适应重复控制策略进行实验验证,通过分析实验结果并与传统控制方法进行对比来说明所设计控制策略的可行性与有效性。
余峰[9]（2019）在《多关节柔性机械臂通用动力学建模与末端精准定位研究》文中进行了进一步梳理柔性机械臂由于具有质量轻、工作半径大、高机动性、高负载比和低耗能等突出优点广泛用于航空航天操作机械臂、大跨度工程机械臂等,然而柔性臂在运动过程中会发生明显的弹性振动,严重影响其末端的定位精度。多关节柔性臂之间的强烈振动耦合大大增加了柔性臂刚柔耦合动力学建模难度,厘清柔性臂多点振动信号与振动状态之间的非线性映射关系以及设计多关节柔性臂主动减振控制算法也非常困难。因此深入研究柔性臂刚柔耦合动力学建模、柔性臂的振动状态测量方法以及柔性臂末端减振控制算法对柔性臂末端的振动抑制及精准定位控制有重要的理论意义和工程应用价值。本文对含有刚性转动关节的低频小振幅多自由度柔性机械臂为研究对象,深入研究了多关节柔性机械臂的动力学建模、柔性臂振动状态的实时测量以及柔性臂末端的振动和精准定位等问题。论文的主要研究内容由以下四个方面组成:（1）建立了多关节小幅振动柔性臂刚柔耦合动力学模型。针对多关节柔性臂刚柔耦合动力学建模复杂及计算工作量大的问题,提出了一种适用于多自由度柔性臂刚柔耦合动力学建模的方法,建立了其数学模型,并利用Mathematica软件开发了相应的符号表达式计算程序,最后通过仿真验证了该建模方法的正确性。有效地降低了多关节柔性臂的动力学建模难度,简化了建模计算过程。（2）研制了两自由度低频小振幅刚柔耦合机械臂实验系统。为了便于开展刚柔耦合机械臂的理论和实验研究工作,研制了一个两自由度刚柔耦合机械臂实验系统。通过理论计算和Adams仿真确定了柔性臂的机械结构和尺寸参数,开发了多传感器系统来测量柔性臂的多点振动信号,构建了基于c RIO 9035的嵌入式实时数据采集及控制系统,设计了无刷直流电机关节驱动系统,开发了各个系统之间的接口程序等。通过实验性能测试,表明研制的实验系统可靠、有效,能满足期望的实验性能指标要求。（3）提出了一种低成本的柔性臂振动状态及末端位置实时测量的方法。针对柔性臂振动状态及末端位置测量困难的问题,提出了一种基于Kalman滤波的低成本高精度多传感器数据融合算法,可实时测量出柔性臂各臂段的振动状态和末端位置。通过应变计和加速度计测量柔性臂的多点振动信号,并由弹性力学理论计算出柔性臂关节处的动态弯矩值,根据Kalman滤波原理进行数据融合并对柔性臂振动状态和末端位置进行实时测量。实时振动状态及末端位置测量的结果与理论结果之间的误差为5.5%,表明该测量方法是正确有效的。（4）提出了一种适用于小幅低频振动工况的多关节柔性臂末端同时快速减振与精准定位的双优控制算法。针对多关节柔性臂振动难以抑制及末端位置难以精准控制的问题,提出将柔性臂末端的减振与精准定位控制转化为对虚拟的刚性臂关节角度跟踪控制的方法。设计了基于LQR的最优控制器,可以快速的对柔性臂振动进行抑制,同时能使其末端精准定位在期望的位置上,考虑在有建模误差等情况下,设计了基于LMI的鲁棒最优保性能控制器,实验结果验证了该控制算法的有效性。
代剑东[10]（2019）在《主从式手术机器人震颤滤除与振动抑制方法研究》文中研究指明腹腔镜微创手术机器人可以辅助医生完成高精度、小创伤的微创外科手术,同时,它还具有主从操作、运动缩放、三维视觉和手眼协同等优点,在临床外科领域有着广阔的应用前景。手术机器人的安全性和精度要求是制约其发展的重要因素之一,其中,机械臂的振动是影响其安全性和精度的重要原因。本文基于主从式的手术机器人,研究其人手输入震颤的滤除方法和机械臂振动的抑制方法。主从式手术机器人由外科医生操纵来完成手术,医生在主端的手部生理震颤最终会导致从端手术器械的震颤。本文基于信号补偿的原理,提出了最小二乘支持向量机卡尔曼算法和带限多重傅里叶线性组合器算法来估计人手部的生理震颤信号,然后将其反向叠加到控制信号中来滤除震颤。与多种滤波算法比较后发现,递推最小二乘带限多重傅里叶线性组合器震颤滤除算法表现最佳,在保证滤波精度的同时降低了信号的时间延迟,满足手术机器人的实时性要求。手术操作机械臂由于其关节柔性的存在会产生残余振动,是影响其操作精度和手术安全性的又一大原因。对机械臂进行主动控制可以有效抑制其残余振动。本文对课题组自主研发的从端手术机械臂进行了动力学和振动模态分析,通过实验辨识了机械臂不同位置下的振动模态参数,并建立了全工作空间的振动模态参数神经网络,据此设计了一种时间优化的输入整形器。通过对输入控制信号的整形来达到振动抑制的目的。该整形器在保证振动抑制效果和鲁棒性的同时将时间延迟降到最低。主从式手术机器人实验平台中包含手术机械臂和操作主手,医生通过操控主手来控制从手运动。在主从运动中,行程比例控制能够减小从端振动的幅值,同时达到精细操作的目的。本文建立了主从控制中的运动映射函数,引入了参数化的行程比例控制。在此实验平台中,对前述人手震颤信号的滤除算法进行了滤波实验和对比分析,验证了其有效性。对从端机械臂的振动参数进行了实验辨识,然后进行了振动抑制实验,结果表明本文设计的输入整形器能够有效抑制机械臂的残余振动。此外,还对主从运动控制进行了实验,验证了其行程比例控制的有效性。
二、柔性机械臂振动抑制的混合控制（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、柔性机械臂振动抑制的混合控制（论文提纲范文）
（1）柔性系统的建模与神经网络控制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 柔性机械臂建模与控制技术 |
| 1.2.2 柔性建筑系统振动控制技术 |
| 1.2.3 仿生扑翼飞行器建模与控制技术 |
| 1.3 主要贡献与结构安排 |
| 2 预备知识 |
| 2.1 哈密顿(Hamilton)原理 |
| 2.2 离散化建模方法 |
| 2.2.1 假设模态法 |
| 2.2.2 有限刚体元法 |
| 2.3 拉格朗日(Lagrange)方程方法 |
| 2.4 神经网络(Neural Network)方法 |
| 2.5 李雅普诺夫(Lyapunov)直接法 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 柔性机械臂系统的建模与神经网络控制 |
| 3.1 单连杆柔性机械臂的模糊神经网络控制 |
| 3.1.1 基于假设模态法的动力学建模 |
| 3.1.2 基于模糊逻辑的神经网络控制 |
| 3.1.3 仿真结果及分析 |
| 3.1.4 实验结果及分析 |
| 3.2 双连杆柔性机械臂的输出反馈神经网络控制 |
| 3.2.1 基于假设模态法的动力学建模 |
| 3.2.2 基于高增益观测器的神经网络控制 |
| 3.2.3 仿真结果及分析 |
| 3.2.4 实验结果及分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 柔性建筑结构系统的建模与强化学习控制 |
| 4.1 带有偏心负载柔性建筑的输出约束神经网络控制 |
| 4.1.1 基于假设模态法的动力学建模 |
| 4.1.2 基于障碍李雅普诺夫函数的神经网络控制 |
| 4.1.3 仿真结果及分析 |
| 4.1.4 实验结果及分析 |
| 4.2 带有主动质量阻尼器柔性建筑的强化学习控制 |
| 4.2.1 基于假设模态法的动力学建模 |
| 4.2.2 基于Actor-Critic算法的强化学习控制 |
| 4.2.3 仿真及实验验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 仿生柔性扑翼飞行机器人的建模与智能控制 |
| 5.1 带有分布时变扰动的柔性梁系统的神经网络控制 |
| 5.1.1 基于假设模态法的动力学建模 |
| 5.1.2 基于扰动观测器的神经网络控制 |
| 5.1.3 仿真验证 |
| 5.2 带有执行器故障的柔性扑翼系统的学习控制 |
| 5.2.1 基于有限刚体元法的动力学建模 |
| 5.2.2 基于非奇异快速终端滑模方法的智能控制 |
| 5.2.3 联合仿真验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）柔性机械臂的振动测量和控制研究进展综述（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 柔性臂建模 |
| 1.1 假设模态方法 |
| 1.2 有限元方法 |
| 1.3 柔性关节机器人建模 |
| 1.4 带有柔性关节的柔性连杆机器人建模 |
| 2 柔性机器人振动测量 |
| 2.1 应变测量方法 |
| 2.2 加速度传感器测量 |
| 2.3 PSD测量 |
| 2.4 激光位移传感器测量 |
| 2.5 视觉测量 |
| 3 平面柔性机器人振动控制策略 |
| 3.1 自适应前馈控制 |
| 3.2 输入整形控制 |
| 3.3 应变反馈和PD控制 |
| 3.4 正位反馈控制(PPF) |
| 3.5 加速度反馈控制 |
| 3.6 视觉反馈反馈控制 |
| 3.7 时延反馈控制 |
| 3.8 滑模变结构控制 |
| 3.9 鲁棒、 自适应控制 |
| 3.10 预测控制 |
| 3.11 智能控制 |
| 3.12 强化学习控制 |
| 3.13 柔性关节机器人控制 |
| 3.14 智能特征模型控制 |
| 3.15 轨迹优化控制 |
| 3.16 采用振荡器方法控制 |
| 3.17 气压驱动控制 |
| 4 平面并联柔性机器人振动控制 |
| 5 结论与展望 |
（3）基于优化算法的柔性机械臂动态控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 柔性机械臂控制策略研究 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 柔性机械臂的建模 |
| 2.1 机械臂弹性描述 |
| 2.2 柔性机械臂的动态模型 |
| 2.3 柔性机械臂振动分析 |
| 2.3.1 转角独立分析法 |
| 2.3.2 转角关联分析法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 柔性机械臂动态控制设计 |
| 3.1 控制器设计方案 |
| 3.2 柔性动态控制模块 |
| 3.2.1 输入整形技术 |
| 3.2.2 优化控制 |
| 3.2.3 结果分析 |
| 3.3 刚性动态控制模块 |
| 3.3.1 滑模控制 |
| 3.3.2 混合控制模块 |
| 3.3.3 结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 柔性机械臂动态控制仿真 |
| 4.1 柔性机械臂动态控制的优化算法与仿真 |
| 4.1.1 优化算法 |
| 4.1.2 仿真结果分析 |
| 4.2 柔性机械臂动态控制结果与分析 |
| 4.2.1 单杆柔性臂结果分析 |
| 4.2.2 两杆柔性臂结果分析 |
| 4.3 动态控制的仿真与实验比较 |
| 4.3.1 轨迹追踪误差分析 |
| 4.3.2 弹性位移分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）基于双目视觉的双关节柔性机械臂振动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景与研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 柔性机械臂建模研究现状 |
| 1.3.2 振动测量研究现状 |
| 1.3.3 振动控制研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 2 双关节柔性机械臂动力学建模 |
| 2.1 双关节柔性机械臂系统 |
| 2.2 双关节柔性机械臂动力学建模 |
| 2.2.1 建模方法选取 |
| 2.2.2 单关节柔性机械臂建模 |
| 2.2.3 双关节柔性机械臂动力学建模 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 基于双目视觉的双关节柔性机械臂振动位移测量 |
| 3.1 双目视觉测量系统的硬件选型 |
| 3.2 双目视觉测量系统的标定 |
| 3.2.1 相机成像模型 |
| 3.2.2 双目视觉系统测量原理 |
| 3.2.3 双目相机标定原理 |
| 3.2.4 双目视觉测量系统标定实验 |
| 3.2.5 振动信息提取方法 |
| 3.3 双目视觉测量系统的图像处理程序 |
| 3.4 振动测量实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 双关节柔性机械臂振动控制实验 |
| 4.1 PID控制器 |
| 4.2 基于DE算法的PID控制器设计 |
| 4.2.1 DE算法思想 |
| 4.2.2 DE算法的基本步骤 |
| 4.2.3 DE算法参数研究与改进 |
| 4.2.4 基于DE算法优化的PID控制器 |
| 4.3 振动控制仿真 |
| 4.3.1 控制仿真系统设计 |
| 4.3.2 PID参数优化实验 |
| 4.4 振动主动控制实验 |
| 4.4.1 实验平台 |
| 4.4.2 振动主动控制方案 |
| 4.4.3 实验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 |
（5）空间柔性机械臂接触碰撞优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 空间柔性机械臂接触碰撞优化方法研究现状 |
| 1.2.1 空间柔性机械臂接触碰撞动力学建模方法研究现状 |
| 1.2.2 空间柔性机械臂碰撞力最小化策略研究现状 |
| 1.2.3 空间柔性机械臂振动抑制策略研究现状 |
| 1.2.4 空间柔性机械臂基座姿态优化策略研究现状 |
| 1.2.5 研究现状小结 |
| 1.3 本文研究内容及结构安排 |
| 第二章 考虑刚柔耦合特性的空间柔性机械臂接触碰撞动力学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 考虑刚柔耦合特性的空间柔性机械臂动力学模型 |
| 2.2.1 运动学建模 |
| 2.2.2 动力学建模 |
| 2.3 空间柔性机械臂与目标载荷间接触碰撞动力学模型 |
| 2.3.1 连续接触力法 |
| 2.3.2 连续接触碰撞动力学模型 |
| 2.4 接触碰撞动力学响应分析 |
| 2.4.1 空间柔性机械臂接触碰撞动力学响应分析 |
| 2.4.2 目标载荷接触碰撞动力学响应分析 |
| 2.5 数值仿真与分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 空间柔性机械臂碰撞力最小化策略设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 空间柔性机械臂末端等效特性分析 |
| 3.2.1 末端等效特性 |
| 3.2.2 等效质量变化规律 |
| 3.3 基于末端等效特性的空间柔性机械臂碰撞力最小化策略设计 |
| 3.3.1 碰撞力最小化函数 |
| 3.3.2 基于机械臂接触构型的碰撞力最小化策略设计 |
| 3.3.3 基于碰撞方向的碰撞力最小化策略设计 |
| 3.4 数值仿真与分析 |
| 3.4.1 基于机械臂接触构型的碰撞力最小化策略仿真结果与分析 |
| 3.4.2 基于碰撞方向的碰撞力最小化策略仿真结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 考虑接触碰撞影响的空间柔性机械臂振动抑制策略设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 空间柔性机械臂的臂杆振动特性分析 |
| 4.2.1 自由运动时臂杆振动特性分析 |
| 4.2.2 接触碰撞时臂杆振动特性分析 |
| 4.3 自由运动时空间柔性机械臂振动抑制策略设计 |
| 4.3.1 奇异摄动分解 |
| 4.3.2 慢变子系统关节轨迹跟踪控制器设计 |
| 4.3.3 快变子系统振动抑制控制器设计 |
| 4.4 接触碰撞时空间柔性机械臂振动抑制策略设计 |
| 4.4.1 接触碰撞时空间柔性机械臂振动状态求解 |
| 4.4.2 接触碰撞时振动抑制控制器设计 |
| 4.5 数值仿真与分析 |
| 4.5.1 自由运动时振动抑制策略仿真结果与分析 |
| 4.5.2 接触碰撞时振动抑制策略仿真结果与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 考虑接触碰撞影响的空间柔性机械臂基座姿态优化策略设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 接触碰撞下基座姿态偏转分析 |
| 5.3 基座姿态综合优化模型构建 |
| 5.3.1 基座姿态优化目标函数 |
| 5.3.2 末端位姿误差约束函数 |
| 5.3.3 基座姿态综合优化函数 |
| 5.4 基于粒子群算法的基座姿态优化模型求解 |
| 5.5 数值仿真与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（6）柔性空间机器人动力学建模及振动控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 空间机器人研究现状 |
| 1.2.2 空间机器人动力学建模研究现状 |
| 1.2.3 空间机器人振动控制方法研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 柔性空间机器人动力学建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 柔性空间机器人模型描述 |
| 2.3 柔性空间机器人动力学方程 |
| 2.3.1 单柔性体动力学方程 |
| 2.3.2 相邻物体的运动递推关系 |
| 2.3.3 柔性空间机器人系统动力学方程 |
| 2.4 系统动力学模型验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 柔性空间机器人的振动与动力学耦合特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 空间机器人柔性体的振动特性 |
| 3.2.1 柔性体运动规律对振动特性的影响 |
| 3.2.2 柔性体运动时的频域特性 |
| 3.3 柔性空间机器人动力学耦合特性 |
| 3.3.1 动力学耦合因子 |
| 3.3.2 动力学耦合仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多脉冲鲁棒输入整形控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多脉冲鲁棒输入整形控制 |
| 4.2.1 输入整形约束条件 |
| 4.2.2 多脉冲鲁棒输入整形方法 |
| 4.2.3 多脉冲鲁棒输入整形器的鲁棒性和振动控制效果 |
| 4.3 最优控制与多脉冲鲁棒输入整形联合控制方法 |
| 4.3.1 联合控制策略 |
| 4.3.2 仿真分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 柔性空间机器人振动控制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 柔性空间机器人自由飞行与自由漂浮控制方法 |
| 5.2.1 自由飞行控制器设计 |
| 5.2.2 自由漂浮控制器设计 |
| 5.2.3 仿真分析 |
| 5.3 柔性空间机器人神经网络滑模控制方法 |
| 5.3.1 柔性空间机器人奇异摄动模型及控制器设计 |
| 5.3.2 仿真分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）基于主动抑振的医用柔性机械臂控制方法研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状综述 |
| 1.2.1 医用柔性机械臂国内外发展现状 |
| 1.2.2 柔性机械臂动力学模型研究现状 |
| 1.2.3 柔性机械臂主动抑振控制方法研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 第2章 医用柔性臂动力学建模及其振动特性分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 医用机械臂的三维模型简介与相关参数 |
| 2.2.1 三维模型结构简介 |
| 2.2.2 相关参数 |
| 2.3 柔性机械臂物理模型的建立 |
| 2.4 柔性机械臂动力学模型的建立 |
| 2.4.1 柔性机械臂弹性变形的描述 |
| 2.4.2 柔性机械臂动力学方程的推导 |
| 2.5 柔性机械臂仿真研究 |
| 2.6 柔性机械臂有限元模态与振型分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 医用柔性臂主动抑振控制器的设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模糊PID控制器的设计 |
| 3.2.1 PID控制 |
| 3.2.2 模糊控制 |
| 3.2.3 医用柔性臂模糊PID控制器的设计 |
| 3.3 最优输入整形器的设计 |
| 3.3.1 输入整形器原理 |
| 3.3.2 ZV整形器 |
| 3.3.3 最优输入整形器 |
| 3.3.4 医用柔性臂的最优输入整形器的设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于ADAMS与 MATLAB的医用柔性臂主动抑振联合仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 联合仿真原理 |
| 4.3 医用机械臂虚拟样机建模 |
| 4.3.1 医用机械臂三维实体模型的建立与简化 |
| 4.3.2 医用机械臂模型的柔性化 |
| 4.3.3 医用机械臂小臂模型在ADAMS中的建立 |
| 4.3.4 ADAMS控制模块的生成与导入 |
| 4.4 基于Matlab/Simulink的数值仿真 |
| 4.4.1 基于Matlab/Simulink三种抑振控制方法仿真模型的搭建 |
| 4.4.2 数值仿真效果对比 |
| 4.5 基于MATLAB/Simulink与 ADAMS的联合仿真结果分析 |
| 4.5.1 联合仿真参数的设定 |
| 4.5.2 联合仿真结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 医用柔性臂控制系统的搭建与实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 医用柔性机械臂本体的选用 |
| 5.3 医用柔性机械臂电气系统的设计 |
| 5.3.1 机械臂电气元件的选用 |
| 5.3.2 机械臂电路设计 |
| 5.3.3 机械臂通讯系统设计 |
| 5.4 医用柔性机械臂运动控制程序的设计 |
| 5.4.1 机械臂控制软件TwinCAT3 的介绍 |
| 5.4.2 机械臂运动控制程序的设计 |
| 5.4.3 机械臂可视化界面与人机交互界面软件设计 |
| 5.5 MATLAB/Simulink抑振控制模块向TwinCAT3 的转换 |
| 5.5.1 TwinCAT3与MATLAB的联合使用 |
| 5.5.2 TE1400 生成模块ois_Fuz_pid |
| 5.6医用柔性机械臂振动控制实验 |
| 5.6.1 医用柔性机械臂振动控制流程 |
| 5.6.2 医用柔性机械臂振动数据采集器的选取 |
| 5.6.3 医用柔性机械臂振动控制实验效果与比较 |
| 5.7 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录 |
（8）重载装填机械臂轻量化设计与柔性控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 机械臂系统的发展研究现状 |
| 1.3 轻量化设计方法发展研究现状 |
| 1.4 柔性机械臂动力学建模与控制方法研究概况 |
| 1.4.1 柔性机械臂动力学建模方法 |
| 1.4.2 柔性机械臂控制策略研究现状 |
| 1.5 论文内容与结构安排 |
| 2 重载装填机械臂结构轻量化设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机械臂力学仿真分析 |
| 2.2.1 机械臂动力学仿真模型的建立 |
| 2.2.2 机械臂动力学仿真结果 |
| 2.3 基于Abaqus的结构拓扑优化设计 |
| 2.3.1 有限元模型的建立 |
| 2.3.2 施加载荷并求解 |
| 2.3.3 拓扑优化结果 |
| 2.3.4 结构重新设计 |
| 2.4 优化结果验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 重载装填机械臂液压系统鲁棒自适应重复控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 液压缸系统非线性建模与问题描述 |
| 3.2.1 液压缸系统非线性建模 |
| 3.2.2 系统模型与问题描述 |
| 3.3 误差符号积分鲁棒自适应重复控制 |
| 3.3.1 滑模观测器设计 |
| 3.3.2 误差符号积分鲁棒自适应重复控制器设计 |
| 3.3.3 控制器性能及稳定性分析 |
| 3.3.4 仿真研究 |
| 3.4 增益自适应误差符号积分鲁棒自适应重复控制 |
| 3.4.1 鲁棒项增益自适应的设计 |
| 3.4.2 控制器性能的分析及稳定性证明 |
| 3.4.3 仿真研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 重载装填机械臂振动抑制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 柔性机械臂动力学模型的建立 |
| 4.2.1 Euler-Bernoulli方程的推导 |
| 4.2.2 柔性机械臂的动力学方程 |
| 4.2.3 柔性臂液压系统动力学模型 |
| 4.3 柔性臂系统组合控制 |
| 4.3.1 基于奇异摄动的柔性臂动力学方程分解 |
| 4.3.2 慢变子系统PD控制器设计 |
| 4.3.3 快变子系统最优控制器设计 |
| 4.3.4 液压伺服系统控制 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验平台介绍 |
| 5.3 鲁棒自适应重复控制算法验证 |
| 5.3.1 控制器参数 |
| 5.3.2 对比实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（9）多关节柔性机械臂通用动力学建模与末端精准定位研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号对照表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景与意义 |
| 1.3 柔性机械臂动力学建模、测量与控制研究现状 |
| 1.3.1 柔性机械臂动力学建模研究现状 |
| 1.3.2 柔性机械臂传感测量研究现状 |
| 1.3.3 柔性机械臂控制研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本文组织结构 |
| 第2章 N自由度柔性机械臂通用动力学建模 |
| 2.1 柔性机械臂变形描述 |
| 2.2 柔性机械臂动力学方程建立 |
| 2.2.1 柔性机械臂动能计算 |
| 2.2.2 柔性机械臂势能计算 |
| 2.2.3 广义力与实际关节驱动力的关系 |
| 2.3 N自由度柔性机械臂通用表达式计算 |
| 2.4 符号表达式计算软件开发 |
| 2.4.1 软件开发流程 |
| 2.4.2 与传统建模方法对比 |
| 2.5 仿真实验研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 两自由度低频小振幅柔性臂实验系统开发 |
| 3.1 柔性臂实验系统硬件环境开发 |
| 3.1.1 低频振动柔性机械臂结构设计 |
| 3.1.2 柔性臂振动多传感器测量系统 |
| 3.1.3 BLDC电流闭环驱动执行器 |
| 3.1.4 同步异构嵌入式实时控制器 |
| 3.2 柔性臂控制系统软件环境开发 |
| 3.2.1 嵌入式控制器信号的输入输出 |
| 3.2.2 控制器算法程序架构 |
| 3.3 柔性臂实验平台性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 多传感器信息融合的柔性臂振动状态实时测量 |
| 4.1 柔性臂振动状态实时测量原理 |
| 4.1.1 柔性臂振动状态测量原理分析 |
| 4.1.2 柔性臂振动状态测量计算方法 |
| 4.2 单自由度柔性臂静态时根部弯矩测量 |
| 4.2.1 柔性臂水平姿态 |
| 4.2.2 柔性臂倾斜姿态 |
| 4.3 单自由度柔性臂振动时根部弯矩测量 |
| 4.3.1 柔性臂末端无集中质量振动 |
| 4.3.2 末端存在集中质量下柔性臂的振动 |
| 4.4 多自由度柔性臂振动时根部弯矩测量 |
| 4.4.1 柔性臂不受外力作用 |
| 4.4.2 柔性臂受外力作用 |
| 4.5 基于Kalman滤波的多传感器信号融合算法 |
| 4.5.1 基于Kalman滤波算法的柔性臂振动状态测量原理 |
| 4.5.2 柔性臂实时振动状态递推公式 |
| 4.6 两自由度柔性臂振动状态测量实验 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 多关节柔性臂末端同时减振与精准定位控制 |
| 5.1 柔性臂末端同时减振与精准定位原理 |
| 5.1.1 传统的末端减振与定位控制方法 |
| 5.1.2 末端同时减振与定位控制方法 |
| 5.2 基于LQR的柔性臂末端同时减振与定位控制 |
| 5.2.1 LQR输出反馈控制律设计 |
| 5.2.2 柔性臂末端同时减振与定位控制仿真 |
| 5.3 基于LMI的柔性臂末端同时减振与定位控制 |
| 5.3.1 基于LMI的柔性臂保性能控制器设计 |
| 5.3.2 基于LMI的两自由度柔性臂最优保性能控制器求解 |
| 5.4 柔性臂末端同时减振与定位控制实验及结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结与展望 |
| 6.1.1 工作总结 |
| 6.1.2 展望研究 |
| 6.2 本文创新点 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（10）主从式手术机器人震颤滤除与振动抑制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 手术机器人系统研究现状 |
| 1.2.2 手术机器人震颤滤除研究现状 |
| 1.2.3 机器人振动抑制研究现状 |
| 1.3 国内外研究现状分析 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 基于信号补偿的主端人手震颤滤除方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 人手部生理震颤分析 |
| 2.3 基于信号补偿的震颤滤除策略 |
| 2.4 最小二乘支持向量机卡尔曼震颤估计算法 |
| 2.4.1 卡尔曼滤波震颤滤除算法 |
| 2.4.2 最小二乘支持向量机卡尔曼滤波器设计 |
| 2.5 带限多重傅里叶线性组合器震颤估计算法 |
| 2.5.1 傅里叶线性组合器震颤估计算法 |
| 2.5.2 带限多重傅里叶线性组合器的不同参数更新算法对比 |
| 2.6 震颤滤除算法仿真实验 |
| 2.6.1最小二乘支持向量机卡尔曼滤波算法仿真实验 |
| 2.6.2带限多重傅里叶线性组合器滤波算法仿真实验 |
| 2.6.3 仿真结果分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 参数优化的输入整形从端机械臂振动抑制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 从端机械臂动力学分析 |
| 3.2.1 从端机械臂动力学建模 |
| 3.2.2 从端机械臂振动模态分析 |
| 3.3 输入整形法振动抑制策略 |
| 3.4 从端机械臂振动参数辨识 |
| 3.4.1 振动参数辨识方法 |
| 3.4.2 神经网络振动参数辨识 |
| 3.5 输入整形器优化设计 |
| 3.5.1 建立优化模型 |
| 3.5.2 优化模型求解 |
| 3.6 抑振仿真实验及结果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 主从控制下的震颤滤除和振动抑制实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 主从运动映射方法及行程比例控制 |
| 4.2.1 主从运动控制策略 |
| 4.2.2 主从映射函数的确定 |
| 4.2.3 行程比例控制 |
| 4.3 主从运动控制下的实验平台 |
| 4.4 主端震颤滤除实验 |
| 4.5 机械臂振动参数实验辨识 |
| 4.6 从端振动抑制实验 |
| 4.7 主从运动控制实验 |
| 4.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
四、柔性机械臂振动抑制的混合控制（论文参考文献）
- [1]柔性系统的建模与神经网络控制研究[D]. 高赫佳. 北京科技大学, 2021
- [2]柔性机械臂的振动测量和控制研究进展综述[J]. 邱志成. 信息与控制, 2021(02)
- [3]基于优化算法的柔性机械臂动态控制[D]. 高强. 青岛大学, 2020(01)
- [4]基于双目视觉的双关节柔性机械臂振动控制研究[D]. 高飞彪. 安徽理工大学, 2020(04)
- [5]空间柔性机械臂接触碰撞优化方法研究[D]. 刘丹. 北京邮电大学, 2020(05)
- [6]柔性空间机器人动力学建模及振动控制研究[D]. 杜严锋. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [7]基于主动抑振的医用柔性机械臂控制方法研究与应用[D]. 胡伟恒. 兰州理工大学, 2020(12)
- [8]重载装填机械臂轻量化设计与柔性控制[D]. 王子龙. 南京理工大学, 2020(01)
- [9]多关节柔性机械臂通用动力学建模与末端精准定位研究[D]. 余峰. 武汉科技大学, 2019(08)
- [10]主从式手术机器人震颤滤除与振动抑制方法研究[D]. 代剑东. 哈尔滨工业大学, 2019(02)