机器人系统输出反馈精密位置控制技术

发布时间：2021-11-26 14:58

　　一直以来,机器人以其能够替代人类进行高强度和高危险的工作而得到持续关注和发展。机器人的位置控制一直被认为是机器人控制领域最基本、最简单的目标。随着现代科学技术的飞速发展和工业自动化水平的不断提高,人们对工业机器人的控制精度提出了越来越高的要求。此外,机器人系统作为一个典型的强耦合非线性系统,能为各种新颖的控制算法提供一个很好的试验平台。因此,机器人系统的精密位置控制研究一直是机器人学和工业自动化领域较为活跃的分支。尽管现代控制理论取得了长足的进步,但PD和PID型控制器因其结构简单、控制器参数整定规则明晰和易于工程实现,故一直被绝大部分实际的机器人系统选为主要控制器。另外,我们一般很难从一个实用的机器人系统同时获得关节的位置信息和速度信息,所以研究机器人系统的基于PD和PID控制的输出反馈精密位置控制技术具有非常重要的理论和实际价值。在非线性PD和PID控制框架下,本文提出了几种易于工程实现的输出反馈精密位置控制方法。所提出的输出反馈控制器都具有结构简单和易于实现的优点。本文的具体内容如下:1.鉴于有限时间控制具有能驱动系统的状态在有限时间内趋近于稳定平衡点且能获得高精度系统性能的优点... 

【文章来源】：西安电子科技大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状及存在的问题和挑战
        1.2.1 机器人系统PD+ 位置控制
        1.2.2 机器人系统PID位置控制
        1.2.3 含摩擦的机器人系统位置控制
    1.3 论文主要贡献及结构安排
第二章 预备知识
    2.1 引言
    2.2 Lyapunov稳定性理论
        2.2.1 基本定义
        2.2.2 Lyapunov直接方法
        2.2.3 LaSalle不变性原理
        2.2.4 Barbalat引理
    2.3 有限时间稳定性理论
    2.4 机器人系统模型及主要性质
    2.5 小结
第三章 机器人系统输出反馈有限时间位置控制
    3.1 引言
    3.2 输出反馈有限时间位置控制
        3.2.1 问题的提出
        3.2.2 控制器的设计
        3.2.3 稳定性分析
        3.2.4 数值仿真分析
        3.2.5 实验验证
    3.3 小结
第四章 输入受限的机器人系统输出反馈有限时间位置控制
    4.1 引言
    4.2 饱和输出反馈有限时间位置控制
        4.2.1 问题的提出
        4.2.2 控制器的设计
        4.2.3 稳定性分析
        4.2.4 数值仿真分析
        4.2.5 实验验证
    4.3 小结
第五章 含摩擦的机器人系统输出反馈PD+ 精密位置控制
    5.1 引言
    5.2 输出反馈PD+ 精密位置控制
        5.2.1 问题的提出
        5.2.2 控制器的设计
        5.2.3 稳定性分析
        5.2.4 数值仿真分析
        5.2.5 实验验证
    5.3 小结
第六章 含摩擦的机器人系统输出反馈PID精密位置控制
    6.1 引言
    6.2 输出反馈PID精密位置控制
        6.2.1 问题的提出
        6.2.2 控制器的设计
        6.2.3 稳定性分析
        6.2.4 数值仿真分析
        6.2.5 实验验证
    6.3 小结
第七章 总结与展望
附录A
参考文献
致谢
作者简介



本文编号：3520388