给大家推荐5篇关于轨迹控制的计算机专业论文

今天分享的是关于轨迹控制的5篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到轨迹控制等主题,本文能够帮助到你

基于双曲柄连杆的变掌机械手研究

这是一篇关于变掌机械手,并联机构,工作空间,轨迹控制,适应性的论文, 主要内容为电商行业的兴起,产生数量巨大的物流快递货品,其内包装货品配货、运输包装、按运输路线分拣、装入周转箱等工作枯燥繁重,人力资源耗费巨大,亟待机械手代替人工。物流快递内包装货品的外形、尺寸、材质等差别很大,对机械手的抓取范围适应性和抓持的可靠性有很高要求,而现有机械手手指指根的变位或转位操作无法同时进行,很难适应内包装货品要求。为此,本文提出了一种基于曲柄滑块机构的变掌式机械手,能够通过协同控制改变手掌构型,主动适应不同抓取对象的外形要求,结构简单、控制方便,有较好的适应能力。首先,进行机构原理分析和机械手结构设计。整个机械手属于两个电机驱动的平面并联机构,定位手指、安装板和其他固定件组成静平台,连杆上安装两个动手指并与可调曲柄共同组成动平台。通过协同控制改变手掌姿态,同时调节指根铰链底座的位置及其角度并自锁夹紧物体。此外,还可手动调节曲柄偏心距、手指安装位置和两曲柄的不对称度,进一步扩大抓取范围。机械手可实现三指向内抓取、三指平行抓取、两指平行抓取等三种抓取模式,具有抓取圆柱体、球体、椭球体、棱柱及不对称物体的能力。利用UG软件进行机械手的三维建模,并将模型导入至ADAMS中对抓取进行动态模拟,分别进行三种抓取模式下各手指接触力变化分析。随后,建立机械手的运动学模型,利用D-H变换矩阵计算机械手手指在运动过程中的实际位置坐标,使用MATLAB软件将坐标按顺序集合得到了机械手的实际工作空间,分析了工作空间内机械手几种抓取模式下的有效抓取范围情况。分析机械手各可调参数对工作空间的影响,进行手指接触力方向计算,并根据得到的结果针对三种抓取模式分别建立各自控制参数计算方程。然后,进行了变掌机械手的控制系统的设计,编写了配套的控制程序。可使用单片机开发板进行简单命令控制,完成双电机的简单控制和机械手的抓取动作,也可使用PC应用界面完成复杂抓取控制,实现了机械手的手动控制和自动控制功能。同时对抓取时手指的运动轨迹进行分析,得出手指直线运动时控制参数的变化曲线。最后,制作机械手实物,并进行了空载控制实验、实物抓取等实验,验证了机械手运动特性,检验了计算模型的准确性和机械手对多种抓取对象外形的适应性。结果表明,控制系统功能正常,机械手抓取效果和适应能力能够达到预想要求。

智能挖掘机铲斗轨迹规划与控制研究

这是一篇关于智能挖掘机,工作装置,机械臂,轨迹规划,轨迹控制的论文, 主要内容为随着人工智能技术不断发展,智能挖掘机技术开始蓬勃发展。智能挖掘机能大大降低劳动强度,使工地管理更加科学,信息化水平更高。市面上有庞大的普通挖掘机持有量,推出新的智能挖掘机来淘汰普通挖掘机会造成巨大的经济损失,因此针对普通挖掘机进行智能化开发并进行自动挖掘研究有着重要的意义。在此背景下,本文进行了如下研究:首先,对挖掘机工作装置进行运动学建模,为轨迹规划与控制研究建立基础。将挖掘机工作空间分为关节空间、位姿空间与驱动空间,并建立起三者之间的相互转换关系。为了获取运动学信息设计了一套传感器方案从而引入检测空间,并建立四种工作空间转换关系。其次,设计了一种在现有挖掘机上进行智能化开发的方案,整体架构分为智能挖掘机和远程操作终端。设计了一种六自由度机械臂方案对挖掘机的执行机构进行智能化开发。采用非刚性连接的球型夹爪与球型手柄配合来规避挖掘机操作手柄轨迹空间不规则的问题,设计了一种四个空间坐标系拼接成过渡坐标系的方法来实现机械臂目标点的计算,并制定了机械臂的控制逻辑,使其能根据指令控制操作手柄到达指定位置。然后,为了实现智能挖掘机自动挖掘作业,设计了轨迹规划与轨迹控制算法。设计多节点三次多项式插值与两节点五次多项式插值结合的规划方法,得到一次作业循环的完整轨迹。针对路径点过多的问题设计了简化方法,即由两个路径点生成轨迹规划,并设计了多种典型作业场景下的任务规划。针对工作装置的动臂、斗杆及铲斗关节,设计了基于死区补偿的分段PID控制算法进行轨迹控制。针对回转平台存在惯量大、易超调等问题,将其与其余关节解耦,构建带延迟的一阶惯性环节模型,设计了基于参数辨识的多级减速控制算法。最后,采用AMESim软件搭建挖掘机工作装置机械结构及其各自对应的液压回路仿真模型,设计试验对挖掘机动力学特性进行了测试,并结合试验数据对仿真模型进行了标定和验证。搭建AMESim与MATLAB/Simulink联合仿真模型,在联合仿真中验证了轨迹规划与控制算法的有效性,并通过粒子群算法优化轨迹控制算法的参数。最终在试验样机上进行自动挖掘试验,验证了整套系统的有效性。

装载机工作装置作业运动轨迹控制研究

这是一篇关于装载机工作装置,运动学,动力学,轨迹解算,轨迹控制的论文, 主要内容为装载机是广泛应用于建筑、道路、矿山等领域的工程机械之一,在复杂施工环境下发挥着重要作用,但其作业过程燃油消耗大,排放污染较严重。当下正面临工程机械绿色、智能化的高质量发展,因而开展装载机节能降耗设计已成为一个重要研究点。在装载机一次作业循环中,铲装物料工作过程消耗能量的比重最大,预设铲装作业轨迹并开展作业运动轨迹控制研究,是控制和减少作业阻力从而实现装载机节能增效的最直接途径。然而,前期的铲装作业轨迹控制研究中,多数基于简化工作装置进行建模,简化了工作装置机构与铲装作业轨迹关系。为更接近实际工况研究装载机工作装置作业轨迹控制,本文开展了相关研究,具体研究内容包括:(1)开展装载机工作装置运动学研究,获取机构的运动数据信息。根据装载机工作过程机构运动关系分析,建立工作装置构件与动力源间的运动学数学模型。基于模型采用MATLAB将计算出的构件运动信息与实验测量数据进行结果对比,验证了该研究方法的可行性与正确性。(2)开展了装载机工作装置动力学研究,建立了工作装置动力学数学模型,揭示了铲装作业阻力同机构中驱动力的力学关系。采用载荷测试法获取装载机工作过程铲装作业阻力。基于运动学研究开展机构各个构件的动力分析,建立整体连杆机构的动力学模型。将装载机铲装作业阻力与机构运动信息参数,导入由MATLAB编译的动力学模型中,获取动力源驱动力以及构件之间的相互作用力。其运算结果可向作业运动轨迹控制系统提供前馈调节数据信息。(3)进行了装载机铲装作业轨迹解算研究,建立了轨迹解算数学模型并采用数值实验验证了解算方法的可行性。获取动力源的运动数据信息,根据运动学分析获取工作装置构件的运动约束。将铲装作业轨迹离散化处理,考虑装载机铲斗与铲装作业轨迹之间的运动关系,基于Danevit-Hartenberg法进行了装载机工作装置逆运动学分析,建立了装载机铲装作业轨迹解算数学模型。基于建立的数学模型对铲装作业轨迹进行解算,获取了装载机动臂缸、转斗缸及行进过程的运动信息。(4)进行装载机工作装置作业运动轨迹控制系统设计及控制实验。基于装载机实验台进行控制系统方案设计,采用前馈-PID反馈控制方法完成控制系统的开发。对控制系统中控制器、传感器等硬件进行选型设计,并采用图形化编程软件完成控制系统软件程序设计。基于动力学与轨迹解算研究,采用装载机实验台开展了作业运动轨迹控制实验。通过对比预设值与实验数据信息,结果显示该控制系统能够较好地执行预设的装载机工作装置作业运动轨迹,表明了作业运动轨迹控制研究方法的可行性。为实现装载机工作过程的节能降耗,本文开展了装载机工作装置作业运动轨迹控制研究,开展了装载机工作装置运动学分析,建立了工作装置构件与动力源间的运动学数学模型,基于所建模型获取了机构的运动数据,通过实验对比证明了所建模型的可行性与正确性。基于运动学分析结果开展了装载机工作装置动力学研究,考虑装载机作业过程的作业阻力,获取了动力源驱动力以及构件之间的相互作用力,为后续作业轨迹控制系统提供了前馈调节数据。建立了装载机铲装作业轨迹解算数学模型并进行计算,获取了装载机动臂缸、转斗缸及行进过程的运动信息,并据此进行了作业运动轨迹控制系统设计。实验研究表明,根据本文研究进行的作业运动轨迹控制实验时,动力源控制相对误差不超过15%,能够较好的实现装载机作业运动轨迹控制。本文的研究为控制和减少作业阻力从而实现装载机节能增效提供了控制策略的途径,也为后续装载机智能施工,自主作业提供了一定的方法支持。