双关节机器人的PD控制器设计.docx

摘要: 本毕业设计研究的是针对双关节机器人的PD控制器设计，PD控制是工业机器人控制方法中的一种原理简单，使用方便的控制方法。本课题主要研究的是双关节机器人独立PD控制器的设计，它是在忽略机器人自身重力和外界扰动的情况下实现的控制。在现实生活中，完全不受外力和干扰的系统是不存在的，但是独立PD控制器设计对我们研究机器人控制有着重要作用。首先对双关节机器人进行受力分析，并建立动力学模型，然后设计PD控制器，对于PD控制器的控制参数是根据经验而定，本文运用MATLAB对双关节机器人控制器进行仿真，验证该PD控制系统的稳定性，并进行参数整定。

关键词：PID控制器；机器人；非线性系统；稳定性

目录

摘要

Abstract

1.引言-1

1.1工业机器人系统的基本组成-1

1.2 工业机器人研究背景及发展状况-1

1.3本文主要内容-2

2.机器人控制与其动力学模型-4

2.1双关节机器人的动力学模型-4

2.1.1拉格朗日方程-4

2.1.2双关节机器人的动力学模型推导-4

2.1.2动力学模型的建立-6

2.2工业机器人控制-6

2.2.1工业机器人控制系统特点-6

2.2.2工业机器人常用的控制方法-7

3.机器人PID控制-8

3.1常规PID控制系统-8

3.1.1模拟PID控制原理-8

3.1.2基本数字PID控制-9

3.2双关节机器人的PD控制器设计-10

4.双关节机器人独立PD控制MATLAB仿真-12

4.1独立PD控制系统仿真-12

4.2独立PD控制器参数整定-14

5.总结-18

参考文献-19

致 谢-20