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摘要
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 研磨抛光机器人力控制研究的现状
1.2.1 机器人用于研磨抛光的发展现状
1.2.2 研磨抛光力控制的主要策略
1.3 机器人在研磨加工系统中的应用
1.3.1 机器人应用于研磨加工系统的发展情况
1.3.2 机器人末端执行器的研究
1.3.3 工业机器人应用于研磨抛光的主要技术路线
1.4 本文的主要内容与结构
第2章 研磨抛光机器人系统介绍
2.1 研磨抛光系统简介
2.1.1 系统总体构成
2.1.2 KUKA机器人介绍
2.1.3 研磨加工工具介绍
2.1.3 ATI六维力传感器介绍
2.1.4 附件介绍
2.2 系统通信方案设计
2.2.1 总体通信方案
2.2.2 上位机与机器人的通信方案选择与实现
2.2.3 上位机与力传感器通信方案选择与实现
2.3 本章小结
第3章 末端执行机构系统辨识
3.1 系统辨识的介绍
3.1.1 系统辨识的定义
3.1.2 系统辨识的步骤
3.1.3 系统辨识的基本原则
3.2 主被动柔顺控制策略的实现
3.3 增广最小二乘法用于研磨系统的辨识
3.3.1 最小二乘法用于系统辨识的基本原理
3.3.2 最小二乘法的无偏性
3.3.3 递推增广最小二乘法
3.4 递推增广最小二乘法用于实际的辨识过程
3.4.1 被控对象的传递函数
3.4.2 递推增广最小二乘法的辨识结果与分析
3.5 基于粒子群优化算法的系统辨识
3.5.1 粒子群优化算法理论
3.5.2 粒子群优化算法步骤与流程
3.5.3 粒子群算法对系统初始状态不稳定问题的解决
3.5.4 被控对象模型的四阶龙格库塔法离散化
3.6 用粒子群优化算法进行系统辨识的实验结果
3.7 本章小结
第4章 基于主被动柔顺控制策略的力控制算法
4.1 模糊自适应PID控制算法用于研磨力控制
4.1.1 模糊自适应PID控制器的特点与应用
4.1.2 模糊自适应PID控制系统的结构
4.1.3 基于ITAE指标的PID参数整定
4.1.4 模糊PID控制仿真和实验结果分析
4.2 双口内模控制实现研磨力控制
4.2.1 内模控制原理
4.2.2 内模控制器的设计
4.2.3 改进双口内模控制
4.2.4 双口内模控制仿真和实验结果分析
4.3 基于RBF滑模控制理论研磨力控制
4.3.1 滑模控制理论的发展历史与现状
4.3.2 滑模控制理论介绍
4.3.2 径向基神经网络介绍
4.3.3 基于RBF神经网络的等效滑模控制
4.3.3 基于RBF滑模控制的力控制仿真与实验结果分析
4.4 本章小结
第5章 曲面研磨过程接触力分布模型与分析
5.1 接触力与接触压力对研磨效果的影响
5.1.1 接触力与接触压力的区别
5.1.2 打磨效果与接触压力的数学模型
5.2 Hertz接触理论
5.2.1 Hertz接触理论介绍
5.2.2 应用赫兹接触理论解决弹性接触问题
5.3 研磨抛光过程的赫兹接触力分布模型
5.4 接触力分布与给定力计算
5.5 接触压力仿真结果分析
5.6 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 本文工作总结
6.2 本文存在的不足与展望
参考文献
致谢