ADAMS和Matlab交互仿真的机械臂定位控制_殷翔.pdfVIP

( ) 　 第 26 卷第 4 期 　　　　　　　　　　长 春 工 业 大 学 学 报 自然科学版 　　　　　　 　　　Vol26 ,No . 4 　 　　2005 年 12 月 　 　J ournal of Changchun U niver sit y of Techonology (Nat ural Science Edition) 　 　 Dec2005 　　文章编号 : (2005) ADAMS 和 Matlab 交互仿真的机械臂定位控制 殷 　翔 , 　董正筑 , 　王继燕 ( 中国矿业大学 理学院 , 江苏 徐州 　22 1008) 摘 　要 : 运用虚拟样机软件 ADA M S 和数值计算软件 Matlab 建立交互式仿真系统 ,并采用比例微分控制法 (p roportional derivative ,简称 PD) 对二阶机械臂进行定位控制模拟 。实验证明 ,使用 ADA M S 和 Matlab 交互 式仿真系统将机械系统动力学建模和控制系统分离 ,可以避免传统机械控制的复杂性 ,为机械系统控制研究 提供了方便 。 关键词 : ADA M S ; Matlab ; 定位控制 ; 比例微分控制 ; 机械臂 中图分类号 : TP39 1. 9 　　　文献标识码 : A 更有效地解决机械系统控制问题 。 0 　引　言 1 　数值实验实施过程 　　机械工程中的虚拟样机技术又称为机械系统 动态仿真技术 , 是 CA E 发展 的一个主要分支 。 　　使用 ADA M S 和 Matlab 交互式仿真系统 , 采用该项技术 ,工程师可在计算机上建立样机模 ( 并采用比例微分控制法 p rop ortional derivative , 型 ,对模型进行各种动态性能分析 ,改进样机设计 [ 1 ] 简称 PD) 对二阶机械臂进行定位控制 。二阶机 参数 ,从而得到最优的设计方案 。 械臂模型简图如图 1 所示 。 虚拟样机技术在工程中的应用是通过界面友 好 、功能强大 、性能稳定的商品化虚拟样机软件实 现的。国外虚拟样机技术软件的商品化过程早已 完成 。其中 ,美国 M SC 公司出产的机械系统动 力学分析软件 ADA M S 最具代表性 。 ADA M S ( A uto mat ed Dynamic A naly si s of Mechanical Sy st em s) 使用交互式图形环境 ,创建 完全参数化的机械系统几何模型 ,其求解器采用 多刚体系统动力学理论中的拉格朗日方程法 ,可 对虚拟机械系统进行静力学 、运动学和动力学分 图 1 　机械臂模型简图 析 。 　　图中 ,臂 1 和大地铰结 ,臂 1 与臂 2 相铰结 。 在现代机械工程中 ,机电一体化产品的设计 T τ 机械臂控制量为角度向量 ,q = [ q , q ] ,输入 =