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并联机构与串联机构相比具有结构紧凑、精度高、动态性能良好、误差积累较低等一些优点,并且并联机构具有非线性、强耦合性、多输入、多输出等特点,这就给控制系统的开发带来了相当大的困难,为了能使并联机构能够更广泛的被应用,大量的学者着眼于如何开发一套开放式的并联机构控制系统。本文以含串联输入支链2UPS-RPU并联机构为研究对象,对其位置正逆解、轨迹规划、并联机构运动学可视化仿真、控制策略等进行了深入的研究。
1.对并联机构其拓扑结构进行了详尽的分析,对其动平台的位姿进行了详细的描述,利用Newton-Raphson方法对并联机构的位置正逆解进行了分析。
2.利用三维建模软件PROE对并联机构进行了建模以及组装,然后将模型通过与ADAMS的无缝连接导入到ADAMS中,并在ADAMS软件中,对模型进行了材料属性以及约束的添加,基于位置反解对并联机构进行了轨迹规划,并通过ADAMS对并联机构的轨迹规划进行了仿真,最后得到动平台的运动轨迹与所规划的轨迹相重合。
3.将传统的PID控制与模糊自适应控制相互结合后的模型与伺服电机模型以及2UPS-RPU并联机构模型结合起来,利用Matlab中的Simulink搭建了整个控制系统平台并且进行了仿真,得到了kp,k(i),kd的自适应取值变化规律、常规PID控制系统的仿真波形图和模糊参数自整定PID控制系统的仿真波形、动平台的位置以及角速度变化规律。