基于MATLAB的拱泥机器人控制仿真研究-机械电子工程专业论文.docx

.哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:此处所提交的硕..1:学位论文《基于MATLAB的拱泥机器人控制仿真研究》,是本人在导师指导下,在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名:同式墨H期:伊7年多月,调哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于MATLAB的拱泥机器人控制仿真研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期I'日J在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨N-E大学所有,本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理l二大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,叮以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密酗,在多年解密后适用授权书。不保密口。(请在以上相应方框内打4).1-}【 作者签名: 闺茂呈 日期:。岬年弓月/厶日聊躲仁弱悬吼呻弓月J)日难度。由于研制基于蠕动原理仿生拱泥机器人是一项极其复杂的工作,已经研制成功的仿,I拱泷机器人实验样机和工程用机之间还有很大的差距。因此,本文结合黑龙江省自然科学基会重点项目“基于蠕动原理仿生拱泥机器人虚拟样机研究”,对仿!卜拱泥机器人控制系统进行了建模,仿真验证,并对关键参数进行了分析,得出它们对系统输出性能的影响,为进一步制作完善的工程样机的控制打下基础。文中首先叙述了固内外水‘卜机器人和拱泥机器人的发展状况及趋势,简要介绍了物理样机的结构及工作原理。对拱泥机器人运动学和动力学进行了研究。针对拱泥机器人蠕动爬{j二的特点,建立了拱泥机器人的三维运动学模型,并进行了仿真验证。分析了拱泥机器人在水下泥土环境中受力情况,在此基础上采用Routh方程建立了拱泥机器人蠕动爬行机构分解子运动的动力学方程。关键部件气动冲击器]:作过程复杂,本文对其建立了数学模型,运用了MATLAB仿真软件中的Stateflow工具解决了它的复杂的监控逻辑问题,对其进行仿真,得出了气动冲击器各项参数对系统输出性能的影响。为冲击器结构优化提供了有力保证。根据拱泥机器入在海底泥土中的作业过程中,系统存在着许多不确定因素,如模型参数的时变和对象特性的非线性以及诸多的扰动因素等,采用参数自调整模糊控制策略进行拱泥机器人的控制,设计了模糊控制器。进行了拱泥机器人位置的模糊控制的动态仿真分析,大大改善仿生拱泥机器人在转向行走时的工作性能。并对拱泥头动力学模型进行了仿真分析。为结构设计和部件的选择提供了参考,为进一步研制工程化样机奠定了峰实的基础。关键词拱泥机器人;仿真;MATLAB——~——————————————————————————————————●—-I_lI_____●__—————一E=!!!!=目!!=自==!===E===目=!!!!!==!!=!=!=自!!|!===自自自自gE==目自=自自自自目===目目E目口_l目_哈尔滨理工大学工学硕士学位论文ResearchonSimulationofMove..in..MudRobotControlBasedonMATLABAbstractI “Move—in—mudbionicrobotbasedoncreepingprinciple’’isanewkindof_.. bionicrobotconcept,whichwasputforwardbyProfessorMengQingxinfromHarbinEngineeringUniversityonthepurposeofsolvingthebadworkingconditionsofship-’’“”plicated,,inthisthesiswecarryoutsystematicalcontrollingmodelandsimulationconfirmati