網(wǎng)絡(luò)遙操作機(jī)器人系統(tǒng)的模糊預(yù)測控制研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)遙操作機(jī)器人系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊對遠(yuǎn)端機(jī)器人進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,實(shí)現(xiàn)了人類作業(yè)空間的拓展,具有廣闊的應(yīng)用前景。然而由于網(wǎng)絡(luò)也存在著時(shí)延、數(shù)據(jù)丟失等問題,會(huì)造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定,降低操作性能,所以對于網(wǎng)絡(luò)遙操作機(jī)器人系統(tǒng)如何克服時(shí)延等問題影響的研究具有重要意義及應(yīng)用價(jià)值。
　　本文主要對網(wǎng)絡(luò)遙操作機(jī)器人系統(tǒng)的模型建立與穩(wěn)定性分析以及時(shí)延問題進(jìn)行了研究,結(jié)合預(yù)測控制與模糊控制二者的優(yōu)點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種新型的模糊預(yù)測控制器,在保證系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)

2、上實(shí)現(xiàn)了良好的位置跟蹤與力反饋,克服了網(wǎng)絡(luò)時(shí)延以及模型失配問題的影響,并完善了一套單自由度主從式網(wǎng)絡(luò)遙操作實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
　　首先,本文介紹了課題的背景及研究意義,并對國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了回顧與分析,針對時(shí)延問題設(shè)計(jì)了一套解決方案。
　　其次,在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,對現(xiàn)有的幾種建模方式及穩(wěn)定性分析方法進(jìn)行了研究,在對各自優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析后,最后選擇了研究較為成熟、穩(wěn)定性較強(qiáng)的無源二端口網(wǎng)絡(luò)模型。
　　然后,本文針對系統(tǒng)存

3、在的時(shí)延問題,設(shè)計(jì)了自適應(yīng)廣義預(yù)測控制器,并分別在無時(shí)延,固定時(shí)延和隨機(jī)時(shí)延幾種情況下進(jìn)行MATLAB仿真實(shí)驗(yàn),仿真結(jié)果表明設(shè)計(jì)的控制器能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性和操作性能的要求,實(shí)現(xiàn)了位置跟蹤與力反饋。
　　接著,針對預(yù)測控制算法可能存在的模型失配問題,在反饋校正環(huán)節(jié)引入模糊控制,設(shè)計(jì)了一種新型的模糊預(yù)測控制器設(shè)計(jì)方案。在幾種時(shí)延環(huán)境下的仿真結(jié)果表明該控制器可以有效解決模型失配問題,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　最后,完善了一套單自由度