在空間遙操作系統(tǒng)中,主端操作者操控主端機械臂運動,該運動信號通過傳輸信道傳送到從端機械臂,從端機械臂就可以代替主端操作者來完成各種空間任務(wù)。實際執(zhí)行任務(wù)過程中,穩(wěn)定性和跟蹤性是遙操作系統(tǒng)的兩個重要性能,而天地間存在的通信大時延和從端環(huán)境模型的不確定性是影響遙操作系統(tǒng)跟蹤性能的重要原因,這會導(dǎo)致主從端機械臂之間的位置和力跟蹤誤差,嚴重情況下甚至使系統(tǒng)進入不穩(wěn)定狀態(tài)。本文研究了空間遙操作系統(tǒng)的大時延和環(huán)境不確定性問題,論文的主要工作如下:針對大時延和未知環(huán)境問題,提出了一種基于自適應(yīng)Smith預(yù)估器的遙操作系統(tǒng)雙邊PID控制方法。首先,為了解決實際模型與所建模型存在誤差的問題,將傳統(tǒng)模型參考自適應(yīng)方法中的被控對象和可調(diào)系統(tǒng)對調(diào),并采用李雅普諾夫能量函數(shù)法設(shè)計自適應(yīng)算法,以此對系統(tǒng)模型進行辨識及即時校正。其次,將辨識結(jié)果作為Smith預(yù)估器的參考模型,以此完成自適應(yīng)辨識與Smith預(yù)估控制算法的融合,實現(xiàn)對遙操作系統(tǒng)在大時延和環(huán)境參數(shù)不確定情況下的有效控制。針對空間遙操作系統(tǒng)中采用的離散化數(shù)據(jù)傳輸方式,分析了系統(tǒng)的離散化模型建立方法,并設(shè)計了相應(yīng)的離散化控制方法。首先采用最小二乘法辨識得到系... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 空間遙操作系統(tǒng)研究背景及意義
    1.2 遙操作系統(tǒng)控制方法研究現(xiàn)狀
        1.2.1 監(jiān)督控制
        1.2.2 基于事件的控制方法
∞理論的控制方法">        1.2.3 基于H_∞理論的控制方法
        1.2.4 基于滑模控制的方法
        1.2.5 基于虛擬現(xiàn)實的控制方法
    1.3 主要難點
    1.4 論文的主要研究內(nèi)容和組織架構(gòu)
        1.4.1 研究內(nèi)容
        1.4.2 文章結(jié)構(gòu)安排
第二章 遙操作系統(tǒng)中基于Smith預(yù)估控制的自適應(yīng)控制方法設(shè)計
    2.1 引言
    2.2 空間遙操作機器人系統(tǒng)的動力學(xué)模型及其性能分析
        2.2.1 空間遙操作機器人系統(tǒng)的動力學(xué)模型
        2.2.2 空間遙操作系統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性
        2.2.3 空間遙操作系統(tǒng)的透明性和跟蹤性
    2.3 Smith預(yù)估控制原理分析
    2.4 模型參考自適應(yīng)辨識控制器設(shè)計
        2.4.1 模型參考自適應(yīng)控制
        2.4.2 自適應(yīng)模型參考辨識控制設(shè)計
    2.5 利用李雅普諾夫穩(wěn)定性理論設(shè)計Smith自適應(yīng)辨識器
    2.6 基于自適應(yīng)Smith預(yù)估控制的空間遙操作仿真驗證
    2.7 本章小結(jié)
第三章 空間遙操作系統(tǒng)自適應(yīng)狀態(tài)觀測器控制方法設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 空間遙操作系統(tǒng)的離散化數(shù)學(xué)模型
    3.3 基于模型辨識的自適應(yīng)時延觀測器設(shè)計
    3.4 基于離散化自適應(yīng)時延觀測器的空間遙操作控制方法仿真研究
    3.5 本章小結(jié)
第四章 空間遙操作系統(tǒng)實物驗證平臺
    4.1 引言
    4.2 實物驗證平臺的搭建
    4.3 遙操作系統(tǒng)實物驗證及結(jié)果分析
        4.3.1 基于自適應(yīng)Smith預(yù)估控制的PID控制方法的實物平臺實驗
        4.3.2 基于離散化自適應(yīng)時延觀測器的控制方法實物平臺驗證
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于無源理論的機器人遙操作雙邊控制方法研究[D]. 趙啟飛.北京郵電大學(xué) 2016
[2]基于增強現(xiàn)實技術(shù)的移動機器人遙操作系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李國梁.山東大學(xué) 2015
[3]基于虛擬現(xiàn)實的危險作業(yè)機器人遙操作控制系統(tǒng)研究[D]. 陳澤.山東建筑大學(xué) 2013
[4]用于點對點機器人遠距離控制的6自由度力反饋手控器系統(tǒng)的研究[D]. 張珂.北京郵電大學(xué) 2013
[5]雙邊遙操作系統(tǒng)設(shè)計和性能優(yōu)化研究[D]. 李磊.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[6]基于頻域性能指標(biāo)的雙邊遙操作系統(tǒng)研究[D]. 侯志林.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
[7]Smith自適應(yīng)辨識控制算法及其在合成氨生產(chǎn)中的應(yīng)用[D]. 劉成才.青島科技大學(xué) 2008
[8]機器人網(wǎng)絡(luò)遙操作及基于事件的控制方法研究[D]. 周廣宏.南京航空航天大學(xué) 2006



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