移動機器人遙操作系統(tǒng)穩(wěn)定性分析.pdf

1、隨著航天及深海探測技術(shù)的發(fā)展，遙操作機器人技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，因此針對遙操作機器人的研究也逐漸成為了控制理論研究的熱點之一。遙操作機器人系統(tǒng)借助于信息傳輸網(wǎng)絡(luò)拓展了機器人的應(yīng)用空間，實現(xiàn)了機器人的遠程操作，使得遙操作機器人技術(shù)有了更加廣闊的應(yīng)用前景，利用這種控制方法還可以進行時實遠程監(jiān)控與操作、遠程實驗與教學(xué)、遠程醫(yī)療、遠程作業(yè)以及其它潛在的廣泛應(yīng)用。本文對移動機器人遙操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法進行了研究，主要的工作有： 首先，

2、對幾種實用的建模方法進行了總結(jié)，并確定了時滯系統(tǒng)模型作為本文的研究基礎(chǔ)；介紹了幾種遙操作系統(tǒng)中使用的典型網(wǎng)絡(luò)及其特點，并以Internet為例討論了遙操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸時延分析，時延分析結(jié)果為后面章節(jié)的時延假設(shè)提供了依據(jù)。 然后分別應(yīng)用時滯理論和Lyapunov—Krasovskii定理，對遙操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了研究，分別給出了遙操作系統(tǒng)時滯獨立和時滯依賴穩(wěn)定的充分條件，并給出了時滯依賴穩(wěn)定的最大允許時滯，只要通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸時

3、延小于該允許時滯，就可以保證遙操作系統(tǒng)是漸近穩(wěn)定的。 在以上研究的基礎(chǔ)上，對含有參數(shù)不確定性的遙操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了研究，分別給出了該類系統(tǒng)時滯獨立和時滯依賴穩(wěn)定的充分條件，并給出了2個數(shù)字仿真算例，通過與已有文獻的結(jié)果的比較，說明本章提出的判定定理具有更小的保守性。 最后，基于TrueTime工具箱設(shè)計了移動機器人遙操作控制系統(tǒng)仿真實驗平臺，并通過移動機器人遙操作仿真實驗驗證了前文穩(wěn)定性定理的有效性和仿真平臺的實用性