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基于模糊力矩的机械臂轨迹跟踪控制方法研究的开题报告
一、研究背景及意义
机械臂在工业生产中具有广泛的应用前景，但实现机械臂准确轨迹跟踪控制是一个具有挑战性的问题。传统的控制方法依赖于精确、准确的模型和控制器设计，而在实际应用中，机械臂模型和环境参数往往会受到不确定的因素的影响，比如摩擦力和惯性力，使得传统方法的效果受到限制。因此，如何实现抗干扰、鲁棒性强的机械臂轨迹跟踪控制，成为当前研究的重要课题。
模糊力矩控制方法是一种基于模糊逻辑理论的动态控制方法，能够有效解决传统控制方法难以解决的问题。与传统机械臂控制方法相比，模糊力矩控制方法具有简单、高效、鲁棒性强等优点。因此，基于模糊力矩的机械臂轨迹跟踪控制方法具有很高的研究价值和实用意义。
二、研究内容
本研究将从以下几个方面展开具体研究：
1.模糊力矩控制理论研究：分析和研究模糊控制理论及其在机械臂控制中的应用，探究如何将模糊力矩控制应用到机械臂轨迹跟踪控制中。
2.机械臂建模及轨迹规划：建立机械臂的动力学模型，并选取适当的轨迹规划算法，对机械臂进行轨迹规划，以便进行控制效果的评估。
3.模糊力矩控制器设计：设计基于模糊力矩控制的机械臂轨迹跟踪控制器，包括输入输出的规划，以及控制规则和隶属度函数的设计等。
4.实验验证：在机械臂实验平台上进行实验验证，对比分析模糊力矩控制方法和传统控制方法的性能结果，以验证研究中提出的方法的有效性和实用性。
三、研究计划
1.前期调研和文献综述（2周）
2.机械臂动力学模型建立和轨迹规划（4周）
3.模糊力矩控制理论研究（3周）
4.模糊力矩控制器设计（4周）
5.实验验证（4周）
6.论文撰写与答辩（3周）
四、研究难点和解决方案
1.机械臂动力学模型不确定性问题：针对机械臂动力学模型不确定性问题，可以使用基于神经网络等的非线性控制方法，提高模型精度，在此基础上再运用模糊力矩控制器调节。
2.面临的实验条件有限问题：解决这个问题的方法是增加机器人试验的数据、对研究数据较少的机器人或者其他机器人进行理论分析、进行模拟仿真等等。
综上，本研究将采用模糊力矩控制方法，应用于机械臂轨迹跟踪控制中，对比传统控制方法与模糊力矩控制方法的优劣，实现鲁棒性强的机械臂控制。