一种力位置控制冲击问题解决方法

河北大学学掖(自然科学版)JournalofHebeiUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.31No.3May2011第31卷第3期2011年5月力位置控制冲击问题解决方法肖金壮,熊鹏,李晓燕,王洪瑞(河北大学电子信息工程学院,河北保定071002)摘要:针对数控系统力位置控制过程中的力冲击问题,基于阻抗控制基本原理,研究了一种解决该问題的控制策略.以X-Y-Z三轴运动平台为被控对象,建立了系统数学模型以及力传感器动态数学模型.以控制Z轴与工件的恒定接触力为目标,构建了切换控制系统,并证明了闭环系统的稳定性•在Simulink中搭建了力位双闭环阻抗控制仿真系统,结果证明了所设计策略能够针对随机厚度的加工件,实现恒定接触力的控制要求.关键词:恒力控制;力冲击;阻抗控制;X-YZ三轴运动平台中图分类号:TP273文献标志码:A文章编号:1000-1565(2011)03-0309-05ASolutionforImpactProblemofForcePositionControlXIAOJin-zhuang,XIONGPeng,LIXiao-yan,WANGHong-rui(CollegeofElectronicandInformationEngineering>HebeiUniversitytBaoding071002,China)Abstract:Acontrolstrategy>whichisbasedonthestudyingoftheimpedancecontroKsbasicprinci-ples,istosolvetheproblemofimpactforceintheprocessofforcepositioncontrolinnumericalcontrolsystems.X-Y-Zthree-axialmotionplatformwastreatedasthecontrolobject.Thesystemicmathematicalmodelandthedynamicmathematicalmodeloftheforcesensorwereestablished.TocontroltheconstantcontactforcebetweenZ-axisandworkpiece,aswitchingcontrolsystemwasbuilded*andthestabilityoftheclosed-loopsystemwasproven.Theimpedancecontrollerwiththepositionloopandtheforceloopweredesignedinthesimulinksoftware.Theresultsvalidatethatthedesignedstrategycanachievetheconstantcontactforcecontrolrequirementsfortherandomthicknessofworkpiece.Keywords:constantforcecontrol;impactforce;impedancecontrol,X-XZthree-axisplatform力位置控制分为直接力位置控制和柔顺控制•柔顺控制是指控制器对外界施加的作用力干扰在一定程度上顺应或依从,以一定的位置偏差为代价来满足力控制的要求•与直接力位置控制相比,这种柔顺控制更具优势⑴也.从使被控对象实现柔顺运动的控制方法考虑,大致可以分为2类:一是同时地分别控制力和位置,使二者之间不发生冲突,利用力和位置的正交原理,将被控对象的运动在笛卡尔坐标下分解,自由方向上的运动由位置控制方式去控制,受限方向上的运动由力控制方式去控制.此控制方法的代表是力位置混合控收稿日期:2010-06-01基金项目:河北省自然科学基金资助项目(F2007000223)第一作者:肖金壮(1976—),男,河北定州人,河北大学讲师,主要从事机器人控制相关研究.E-mail:robot@hbu.edu.cn通信作者:熊鹏(1986—),女,河北保定人,河北大学在读硕士研究生,主要从事机器人控制相关研究・E-mail:xiong.peng@hotmail.com制,对此方法的研究无论是控制算法还是实现方法匕都比较成熟,应用也很广泛⑷•二是通过建立位置偏差与被控对象所受到的外界力的关系来间接控制被控对象与外界环境之间的作用力•这一类控制方法的代表是阻抗控制.:针对力位置控制的研究内容•大体分为位置伺服、力传感器、机械臂末端约束条件和冲击下系统稳定性4个部分•对于机械臂末端约束条件的研究•无论是静态的约束条件还是动态的约束条件已经取得了较多的成果""I•随着力位貲控制在实际中的广泛应用⑻,机器人与外部环境的碰撞问题,即力冲击问题显得尤为重要•学者们通过气动人工肌肉⑼、改进型PD控制器⑷等方法有效避免了力冲击•本文以X-Y-Z三轴精密运动平台为控制对象•首先建立被控对象的数学模型,然后为了提高控制精度对传感器进行模型辨识,最后针对阻抗控制研究了一种避免力冲击,并且具有可靠稳定性的控制策略,为阻抗控制提供了一种实现方法,真实地模拟了此运动平台的操作情况.'1系统数学建模本文以XYZ三轴运动平台为控制对象,构建了一种基于Simulink软件的仿真系统•首先设计位置闭环控制实现对X-Y平台和Z轴平台的位置控...

1、当您付费下载文档后,您只拥有了使用权限,并不意味着购买了版权,文档只能用于自身使用,不得用于其他商业用途(如 [转卖]进行直接盈利或[编辑后售卖]进行间接盈利)。
2、本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供参考,付费前请自行鉴别。
3、如文档内容存在侵犯商业秘密、侵犯著作权等,请点击“举报”。

常见问题具体如下:

1、问:已经付过费的文档可以多次下载吗?

      答:可以。登陆您已经付过费的账号,付过费的文档可以免费进行多次下载。

2、问:已经付过费的文档不知下载到什么地方去了?

     答:电脑端-浏览器下载列表里可以找到;手机端-文件管理或下载里可以找到。

            如以上两种方式都没有找到,请提供您的交易单号或截图及接收文档的邮箱等有效信息,发送到客服邮箱,客服经核实后,会将您已经付过费的文档即时发到您邮箱。

注:微信交易号是以“420000”开头的28位数字;

       支付宝交易号是以“2024XXXX”交易日期开头的28位数字。

客服邮箱:

biganzikefu@outlook.com

所有的文档都被视为“模板”,用于写作参考,下载前须认真查看,确认无误后再购买;

文档大部份都是可以预览的,笔杆子文库无法对文档的真实性、完整性、准确性以及专业性等问题提供审核和保证,请慎重购买;

文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为依据;

如果您还有什么不清楚的或需要我们协助,可以联系客服邮箱:

biganzikefu@outlook.com

常见问题具体如下:

1、问:已经付过费的文档可以多次下载吗?

      答:可以。登陆您已经付过费的账号,付过费的文档可以免费进行多次下载。

2、问:已经付过费的文档不知下载到什么地方去了?

     答:电脑端-浏览器下载列表里可以找到;手机端-文件管理或下载里可以找到。

            如以上两种方式都没有找到,请提供您的交易单号或截图及接收文档的邮箱等有效信息,发送到客服邮箱,客服经核实后,会将您已经付过费的文档即时发到您邮箱。

注:微信交易号是以“420000”开头的28位数字;

       支付宝交易号是以“2024XXXX”交易日期开头的28位数字。

文秘专家
机构认证
内容提供者

1

确认删除?