一直以來,機器人以其能夠替代人類進行高強度和高危險的工作而得到持續(xù)關注和發(fā)展。機器人的位置控制一直被認為是機器人控制領域最基本、最簡單的目標。隨著現代科學技術的飛速發(fā)展和工業(yè)自動化水平的不斷提高,人們對工業(yè)機器人的控制精度提出了越來越高的要求。此外,機器人系統作為一個典型的強耦合非線性系統,能為各種新穎的控制算法提供一個很好的試驗平臺。因此,機器人系統的精密位置控制研究一直是機器人學和工業(yè)自動化領域較為活躍的分支。盡管現代控制理論取得了長足的進步,但PD和PID型控制器因其結構簡單、控制器參數整定規(guī)則明晰和易于工程實現,故一直被絕大部分實際的機器人系統選為主要控制器。另外,我們一般很難從一個實用的機器人系統同時獲得關節(jié)的位置信息和速度信息,所以研究機器人系統的基于PD和PID控制的輸出反饋精密位置控制技術具有非常重要的理論和實際價值。在非線性PD和PID控制框架下,本文提出了幾種易于工程實現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構簡單和易于實現的優(yōu)點。本文的具體內容如下:1.鑒于有限時間控制具有能驅動系統的狀態(tài)在有限時間內趨近于穩(wěn)定平衡點且能獲得高精度系統性能的優(yōu)點... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：126 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
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第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 研究現狀及存在的問題和挑戰(zhàn)
        1.2.1 機器人系統PD+ 位置控制
        1.2.2 機器人系統PID位置控制
        1.2.3 含摩擦的機器人系統位置控制
    1.3 論文主要貢獻及結構安排
第二章 預備知識
    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 有限時間穩(wěn)定性理論
    2.4 機器人系統模型及主要性質
    2.5 小結
第三章 機器人系統輸出反饋有限時間位置控制
    3.1 引言
    3.2 輸出反饋有限時間位置控制
        3.2.1 問題的提出
        3.2.2 控制器的設計
        3.2.3 穩(wěn)定性分析
        3.2.4 數值仿真分析
        3.2.5 實驗驗證
    3.3 小結
第四章 輸入受限的機器人系統輸出反饋有限時間位置控制
    4.1 引言
    4.2 飽和輸出反饋有限時間位置控制
        4.2.1 問題的提出
        4.2.2 控制器的設計
        4.2.3 穩(wěn)定性分析
        4.2.4 數值仿真分析
        4.2.5 實驗驗證
    4.3 小結
第五章 含摩擦的機器人系統輸出反饋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 問題的提出
        5.2.2 控制器的設計
        5.2.3 穩(wěn)定性分析
        5.2.4 數值仿真分析
        5.2.5 實驗驗證
    5.3 小結
第六章 含摩擦的機器人系統輸出反饋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 問題的提出
        6.2.2 控制器的設計
        6.2.3 穩(wěn)定性分析
        6.2.4 數值仿真分析
        6.2.5 實驗驗證
    6.3 小結
第七章 總結與展望
附錄A
參考文獻
致謝
作者簡介



本文編號：3520388