基于模糊控制的机械臂轨迹跟踪控制系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

1.1研究背景

机械臂是一种通用的工业机器人，被广泛应用于制造、装配、包装、搬运以及其他自动化工业领域。在机械臂的控制中，轨迹跟踪是一项非常重要的任务，能够决定机械臂控制的精度和性能。然而，机械臂的运动控制是一项高度非线性和耦合的问题，将传统的线性控制方法应用于机械臂的轨迹跟踪中，往往难以获得良好的控制效果，这促使人们探究更加有效的控制方法。基于模糊控制的机械臂轨迹跟踪控制系统的设计已成为探究更加有效机械臂控制方法的热点。模糊控制理论是一种基于人类模糊认知过程的控制方法，通过对于系统的分析和建模，然后设计一套模糊控制规则系统来对机械臂进行轨迹跟踪控制。相较于传统的线性控制方法，模糊控制方法具有更高的适应性和鲁棒性，能够自适应地调节控制参数，弥补了传统控制方法不足的问题。基于模糊控制的机械臂轨迹跟踪控制系统的设计不仅应用于制造、装配、包装、搬运等自动化工业领域，在医疗、服务业等现代化领域也有广泛应用，例如手术机器人、智能导航机器人和家庭服务机器人等。因此，基于模糊控制的机械臂轨迹跟踪控制系统设计的研究具有重要的现实意义和广泛的应用前景。

1.2研究目的

2. 研究内容和预期目标

2.1本课题设计的主要研究内容

（1）查阅与机械臂相关的知识，了解机械臂轨迹跟踪的运行要求；

通过网络和书籍查阅一个机械臂的正常运行，轨迹跟踪需要的功能和条件，并且分析各个功能条件要实现的条件和设备，如动力学建模如何建立，运用拉格朗日方程法等等，都需要调查其合适的知识。

3. 研究的方法与步骤

本课题研究的主要方法是查阅资料，提出自己的方案。

方案：基于模糊控制对机械臂轨迹跟踪，使用MATLAB仿真调试。

步骤：

4. 参考文献

[1]. Spong M W. Partial feedback linearization of underactuated mechanical systems[M]. 1994.

[2]. 赖旭芝, 潘昌忠, 吴敏. 一类新的PPA型三连杆欠驱动机器人的控制策略[J]. 控制与决策, 2011, 26(7): 1004-1008.

[3]. Zhang A, Lai X, Min W, et al. Nonlinear stabilizing control for a class of underactuated mechanical systems with multi degree of freedoms[J]. Nonlinear Dynamics, 2017, 89(9): 1-13.

5. 计划与进度安排