雙主雙從遙操作系統(tǒng)控制算法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-24 13:51
在以往的遙操作系統(tǒng)研究中,人們利用單主單從遙操作系統(tǒng)去遠(yuǎn)程環(huán)境執(zhí)行任務(wù),然而,對(duì)與一些需要協(xié)調(diào)交互才能完成的任務(wù),比如協(xié)調(diào)搬運(yùn)等,多主多從遙操作系統(tǒng)具有更高的靈活性,負(fù)載能力等優(yōu)點(diǎn)。本文以雙主從遙操作系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)雙主從遙操作系統(tǒng)的協(xié)調(diào)搬運(yùn)任務(wù)進(jìn)行了研究,提出了一種針對(duì)雙主從遙操作系統(tǒng)的滑模自適應(yīng)同步控制算法,保證了系統(tǒng)協(xié)調(diào)搬運(yùn)任務(wù)的順利完成。本文針對(duì)雙主雙從遙操作系統(tǒng)的搬運(yùn)任務(wù),提出了一種滑模自適應(yīng)控制與同步控制相結(jié)合的控制算法,使從端機(jī)械臂軌跡穩(wěn)定跟蹤主端機(jī)械臂的同時(shí),保證兩從端機(jī)械臂間的運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)同步。首先,對(duì)主從端機(jī)械臂進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)建模,為下文中遙操作系統(tǒng)的控制做鋪墊。本課題的雙主從遙操作系統(tǒng)主從同構(gòu),主從端機(jī)械臂為二自由度連桿型機(jī)械臂。其次,由于遙操作系統(tǒng)中機(jī)械臂建模的不確定性以及位置的外部擾動(dòng)會(huì)影響主從機(jī)械臂的軌跡跟蹤甚至引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定,本文設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)滑?刂扑惴ㄒ栽鰪(qiáng)系統(tǒng)的魯棒性保證軌跡跟蹤的控制精度,并通過(guò)Lyapunov方法證明了控制算法的穩(wěn)定性。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在從端機(jī)械臂建模不確定的情況下,本文提出的自適應(yīng)滑?刂扑惴ㄒ材鼙WC系統(tǒng)的穩(wěn)定性及控制精度。...
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 多主多從遙操作系統(tǒng)的研究背景和意義
1.2 多主多從遙操作系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.1 多主多從遙操作系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 多主多從遙操作系統(tǒng)控制算法在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.3 多主多從遙操作系統(tǒng)在協(xié)調(diào)搬運(yùn)任務(wù)中面臨的挑戰(zhàn)
1.3 論文安排
第2章 二自由度機(jī)械臂數(shù)學(xué)建模
2.1 引言
2.2 二自由度機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)建模
2.3 本章小結(jié)
第3章 基于滑模自適應(yīng)的軌跡跟蹤控制
3.1 問(wèn)題描述
3.2 單主單從遙操作系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)
3.3 滑模自適應(yīng)控制算法設(shè)計(jì)
3.4 穩(wěn)定性證明
3.5 單主單從遙操作系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)
3.6 單主單從遙操作系統(tǒng)實(shí)際實(shí)驗(yàn)
3.6.1 單主單從遙操作平臺(tái)介紹
3.6.2 主從遙操作實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 滑模自適應(yīng)同步控制算法研究
4.1 引言
4.2 雙主雙從遙操作系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)
4.2.1 雙主雙從遙操作系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性能指標(biāo)
4.2.2 雙主雙從遙操作系統(tǒng)的同步控制結(jié)構(gòu)
4.3 滑模自適應(yīng)同步控制器設(shè)計(jì)
4.4 穩(wěn)定性分析
4.5 仿真實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 未來(lái)工作及其展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空間機(jī)器人遙操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 盧佳園,謝宗武,吳廣鑫. 機(jī)械與電子. 2020(02)
[2]機(jī)械臂的分?jǐn)?shù)階交叉耦合同步策略研究[J]. 張?chǎng)?張靚. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2020(08)
[3]基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的機(jī)械臂預(yù)測(cè)跟蹤控制[J]. 嚴(yán)濤,仇翔,劉安東,俞立. 高技術(shù)通訊. 2019(09)
[4]一種基于共享控制的雙臂協(xié)同遙操作控制方法[J]. 黃攀峰,鹿振宇,黨小鵬,劉正雄. 宇航學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]主從式遙操作機(jī)器人技術(shù)綜述[J]. 邵亞琪,姜宗月. 科技展望. 2017(05)
[6]不確定非線性系統(tǒng)的模糊魯棒H∞跟蹤控制[J]. 杜貞斌. 控制與決策. 2015(07)
[7]一種基于切換控制律的機(jī)器人雙邊遙操作方法[J]. 陳章,梁斌,張濤,宋海濤,張博. 宇航學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]機(jī)械臂自適應(yīng)魯棒軌跡跟蹤控制[J]. 王三秀,俞立,徐建明,邢科新,王正初. 控制工程. 2015(02)
[9]多機(jī)械臂協(xié)調(diào)控制研究綜述[J]. 甘亞輝,戴先中. 控制與決策. 2013(03)
[10]腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人主從控制技術(shù)與實(shí)驗(yàn)[J]. 潘博,付宜利,馮美,王樹國(guó),徐殿國(guó). 機(jī)器人. 2012(06)
博士論文
[1]雙臂空間機(jī)器人捕獲自旋目標(biāo)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究[D]. 劉厚德.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]遙操作機(jī)器人的有限時(shí)間控制算法研究[D]. 楊瑨.南昌大學(xué) 2019
[2]遙操作機(jī)器人的力覺(jué)再現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 徐亮.西南科技大學(xué) 2018
本文編號(hào):3204297
【文章來(lái)源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 多主多從遙操作系統(tǒng)的研究背景和意義
1.2 多主多從遙操作系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.1 多主多從遙操作系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.2 多主多從遙操作系統(tǒng)控制算法在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
1.2.3 多主多從遙操作系統(tǒng)在協(xié)調(diào)搬運(yùn)任務(wù)中面臨的挑戰(zhàn)
1.3 論文安排
第2章 二自由度機(jī)械臂數(shù)學(xué)建模
2.1 引言
2.2 二自由度機(jī)械臂動(dòng)力學(xué)建模
2.3 本章小結(jié)
第3章 基于滑模自適應(yīng)的軌跡跟蹤控制
3.1 問(wèn)題描述
3.2 單主單從遙操作系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)
3.3 滑模自適應(yīng)控制算法設(shè)計(jì)
3.4 穩(wěn)定性證明
3.5 單主單從遙操作系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)
3.6 單主單從遙操作系統(tǒng)實(shí)際實(shí)驗(yàn)
3.6.1 單主單從遙操作平臺(tái)介紹
3.6.2 主從遙操作實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果分析
3.7 本章小結(jié)
第4章 滑模自適應(yīng)同步控制算法研究
4.1 引言
4.2 雙主雙從遙操作系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)
4.2.1 雙主雙從遙操作系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性能指標(biāo)
4.2.2 雙主雙從遙操作系統(tǒng)的同步控制結(jié)構(gòu)
4.3 滑模自適應(yīng)同步控制器設(shè)計(jì)
4.4 穩(wěn)定性分析
4.5 仿真實(shí)驗(yàn)及其結(jié)果分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 未來(lái)工作及其展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]空間機(jī)器人遙操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 盧佳園,謝宗武,吳廣鑫. 機(jī)械與電子. 2020(02)
[2]機(jī)械臂的分?jǐn)?shù)階交叉耦合同步策略研究[J]. 張?chǎng)?張靚. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2020(08)
[3]基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的機(jī)械臂預(yù)測(cè)跟蹤控制[J]. 嚴(yán)濤,仇翔,劉安東,俞立. 高技術(shù)通訊. 2019(09)
[4]一種基于共享控制的雙臂協(xié)同遙操作控制方法[J]. 黃攀峰,鹿振宇,黨小鵬,劉正雄. 宇航學(xué)報(bào). 2018(01)
[5]主從式遙操作機(jī)器人技術(shù)綜述[J]. 邵亞琪,姜宗月. 科技展望. 2017(05)
[6]不確定非線性系統(tǒng)的模糊魯棒H∞跟蹤控制[J]. 杜貞斌. 控制與決策. 2015(07)
[7]一種基于切換控制律的機(jī)器人雙邊遙操作方法[J]. 陳章,梁斌,張濤,宋海濤,張博. 宇航學(xué)報(bào). 2015(04)
[8]機(jī)械臂自適應(yīng)魯棒軌跡跟蹤控制[J]. 王三秀,俞立,徐建明,邢科新,王正初. 控制工程. 2015(02)
[9]多機(jī)械臂協(xié)調(diào)控制研究綜述[J]. 甘亞輝,戴先中. 控制與決策. 2013(03)
[10]腹腔微創(chuàng)手術(shù)機(jī)器人主從控制技術(shù)與實(shí)驗(yàn)[J]. 潘博,付宜利,馮美,王樹國(guó),徐殿國(guó). 機(jī)器人. 2012(06)
博士論文
[1]雙臂空間機(jī)器人捕獲自旋目標(biāo)的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)規(guī)劃研究[D]. 劉厚德.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]遙操作機(jī)器人的有限時(shí)間控制算法研究[D]. 楊瑨.南昌大學(xué) 2019
[2]遙操作機(jī)器人的力覺(jué)再現(xiàn)技術(shù)研究[D]. 徐亮.西南科技大學(xué) 2018
本文編號(hào):3204297
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3204297.html
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