一直以來(lái),機(jī)器人以其能夠替代人類(lèi)進(jìn)行高強(qiáng)度和高危險(xiǎn)的工作而得到持續(xù)關(guān)注和發(fā)展。機(jī)器人的位置控制一直被認(rèn)為是機(jī)器人控制領(lǐng)域最基本、最簡(jiǎn)單的目標(biāo)。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和工業(yè)自動(dòng)化水平的不斷提高,人們對(duì)工業(yè)機(jī)器人的控制精度提出了越來(lái)越高的要求。此外,機(jī)器人系統(tǒng)作為一個(gè)典型的強(qiáng)耦合非線性系統(tǒng),能為各種新穎的控制算法提供一個(gè)很好的試驗(yàn)平臺(tái)。因此,機(jī)器人系統(tǒng)的精密位置控制研究一直是機(jī)器人學(xué)和工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域較為活躍的分支。盡管現(xiàn)代控制理論取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但PD和PID型控制器因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制器參數(shù)整定規(guī)則明晰和易于工程實(shí)現(xiàn),故一直被絕大部分實(shí)際的機(jī)器人系統(tǒng)選為主要控制器。另外,我們一般很難從一個(gè)實(shí)用的機(jī)器人系統(tǒng)同時(shí)獲得關(guān)節(jié)的位置信息和速度信息,所以研究機(jī)器人系統(tǒng)的基于PD和PID控制的輸出反饋精密位置控制技術(shù)具有非常重要的理論和實(shí)際價(jià)值。在非線性PD和PID控制框架下,本文提出了幾種易于工程實(shí)現(xiàn)的輸出反饋精密位置控制方法。所提出的輸出反饋控制器都具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。本文的具體內(nèi)容如下:1.鑒于有限時(shí)間控制具有能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的狀態(tài)在有限時(shí)間內(nèi)趨近于穩(wěn)定平衡點(diǎn)且能獲得高精度系統(tǒng)性能的優(yōu)點(diǎn)... 

【文章來(lái)源】：西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：126 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
符號(hào)對(duì)照表
縮略語(yǔ)對(duì)照表
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題和挑戰(zhàn)
        1.2.1 機(jī)器人系統(tǒng)PD+ 位置控制
        1.2.2 機(jī)器人系統(tǒng)PID位置控制
        1.2.3 含摩擦的機(jī)器人系統(tǒng)位置控制
    1.3 論文主要貢獻(xiàn)及結(jié)構(gòu)安排
第二章 預(yù)備知識(shí)
    2.1 引言
    2.2 Lyapunov穩(wěn)定性理論
        2.2.1 基本定義
        2.2.2 Lyapunov直接方法
        2.2.3 LaSalle不變性原理
        2.2.4 Barbalat引理
    2.3 有限時(shí)間穩(wěn)定性理論
    2.4 機(jī)器人系統(tǒng)模型及主要性質(zhì)
    2.5 小結(jié)
第三章 機(jī)器人系統(tǒng)輸出反饋有限時(shí)間位置控制
    3.1 引言
    3.2 輸出反饋有限時(shí)間位置控制
        3.2.1 問(wèn)題的提出
        3.2.2 控制器的設(shè)計(jì)
        3.2.3 穩(wěn)定性分析
        3.2.4 數(shù)值仿真分析
        3.2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    3.3 小結(jié)
第四章 輸入受限的機(jī)器人系統(tǒng)輸出反饋有限時(shí)間位置控制
    4.1 引言
    4.2 飽和輸出反饋有限時(shí)間位置控制
        4.2.1 問(wèn)題的提出
        4.2.2 控制器的設(shè)計(jì)
        4.2.3 穩(wěn)定性分析
        4.2.4 數(shù)值仿真分析
        4.2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.3 小結(jié)
第五章 含摩擦的機(jī)器人系統(tǒng)輸出反饋PD+ 精密位置控制
    5.1 引言
    5.2 輸出反饋PD+ 精密位置控制
        5.2.1 問(wèn)題的提出
        5.2.2 控制器的設(shè)計(jì)
        5.2.3 穩(wěn)定性分析
        5.2.4 數(shù)值仿真分析
        5.2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.3 小結(jié)
第六章 含摩擦的機(jī)器人系統(tǒng)輸出反饋PID精密位置控制
    6.1 引言
    6.2 輸出反饋PID精密位置控制
        6.2.1 問(wèn)題的提出
        6.2.2 控制器的設(shè)計(jì)
        6.2.3 穩(wěn)定性分析
        6.2.4 數(shù)值仿真分析
        6.2.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    6.3 小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
附錄A
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3520388