雙邊網(wǎng)絡(luò)化遙操作系統(tǒng)的自抗擾控制.pdf

1、機(jī)器人遙操作系統(tǒng)是一門綜合學(xué)科，綜合了機(jī)器人學(xué)理論、網(wǎng)絡(luò)通訊傳輸、控制理論等新興學(xué)科。在現(xiàn)代領(lǐng)域中的應(yīng)用包括遠(yuǎn)程外科醫(yī)療手術(shù)、海底探測(cè)、核輻射檢測(cè)、太空探索等。雖然遙操作技術(shù)在研究領(lǐng)域中也取得了階段性的成果，但是在未來道路上還任重道遠(yuǎn)，有著巨大的潛力和發(fā)展空間。尤其是系統(tǒng)中存在一些難以避免的實(shí)際問題時(shí)，比如內(nèi)部系統(tǒng)不確定、外界環(huán)境干擾、狀態(tài)受限制、輸入受限制、網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延等問題時(shí)，研究的困難進(jìn)一步加大。本文主要針對(duì)遙操作系統(tǒng)存在內(nèi)部干擾

2、和外部不確定的情況下，帶有傳輸時(shí)延的主從端同步控制問題進(jìn)行研究。對(duì)帶有輸入飽和的情況進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)漸近穩(wěn)定。應(yīng)用Lyapunov函數(shù)方法，對(duì)提出的控制算法進(jìn)行分析與證明，在Phantom Premium1.5HF機(jī)械臂平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文主要從以下三個(gè)方面進(jìn)行分析與論述。
　　首先，對(duì)遙操作實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，包括硬件部分和軟件部分。通過機(jī)器人的單臂動(dòng)力學(xué)模型，給出遙操作系統(tǒng)的歐拉-拉格朗日模型，并根據(jù)其系統(tǒng)模型，

3、分析其動(dòng)力學(xué)特性。
　　其次，對(duì)遙操作系統(tǒng)中的位置同步問題進(jìn)行了研究，給出了兩個(gè)新的控制器。針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)中存在的內(nèi)部的不確定和外界環(huán)境中的干擾問題，應(yīng)用擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的控制方法，在主端和從端分別設(shè)計(jì)相應(yīng)的控制器進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)相應(yīng)的Lyapunov函數(shù)，證明并分析了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和同步性能。最后，通過在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，和多種控制方法的效果進(jìn)行了對(duì)比，證明了控制策略的有效性。
　　最后，考慮遙操作系統(tǒng)中存在的執(zhí)行器飽和問