基于直流电机电压设计的单关节机器人运动控制系统

机器人学是融合了机械、电子、自动化、计算机软件等技术的综合学科,机器人动力学建模过程涉及电机的电气特性描述与连杆能量特性描述,本文采用欧拉-拉格朗日方程推导单关节机器人连杆转动角度与力矩映射关系,并将电机动态特性考虑在内,构造出基于直流电机电压设计的单关节机器人动力学模型,同时针对该模型设计了电压控制器,采用李亚普洛夫函数证明了该控制器的有效性与跟踪误差的收敛性,本文的研究成果可作为机器人控制相关课程的部分内容,从机器人建模-控制器设计-稳定性、收敛性证明的串级联系展示了常规的机器人系统的研究过程。