遥操作机器人系统同步控制研究

发布时间：2024-02-04 19:44

　　主要研究了主从遥操作系统同步控制问题,其中主从机器人都是被假设为是串行操作器并且时延的上下界是未知,时变且非对称的。考虑了比例微分(PD)控制和基于位置信息反馈的比例(P)控制两种控制器。使用李雅普诺夫稳定性定理判据得到并求解线性矩阵不等式的方法使闭环系统的时延稳定性得到了保证。得到的稳定性时延比现有的一些文献研究成果有所改善,并且修正了一些控制计算参数,从而进一步保证了可以得到更大通信延迟的稳定提高了系统透明度。对于比例微分控制,基于操作端有源而环境端无源的实际应用场景设计了控制方法并结合现有理论分析了系统稳定性,并求得最大时滞。对于比例控制,设计了基于位置误差信息反馈的控制方法,同时也给出了该方法下求得的最大时滞。两种控制方法的设计都基于遥操作主从系统的基本理论模型,并给出了具体设计方法,对控制效果给出了说明比较。此外还研究了定常时滞下的遥操作主从同步控制。针对定常时滞分别设计了基于操作器力矩有源环境力矩无源的PD控制模型和操作器力矩无源环境力矩无源的P控制模型,其中比例控制也加入了位置误差信息的反馈,从而可以获得更稳定的控制效果。为了获得系统更低保守性,在分析定常时滞时运用了时滞...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.2异构型机器人遥操作系统的通信设计

图2.2异构型机器人遥操作系统的通信设计Fig.2.2Communicationdesignoftheheterogeneousroboticteleoperationsystem构型机器人遥操作系统的位置同步控制同构型机器人遥操作系统的控制研究方面，Nuo....

图1.10触觉机器人-PUMA工业机器人的主从遥操作系统

西华大学硕士学位论文9斯坦福大学搭建了触觉机器人-PUMA工业机器人的主从遥操作系统，如图1.10，研究了PUMA工业机器人在单自由度方向进行自由运动的自适应算法[25]。(a)从端PUMA工业机器人(b)主端触觉机器人图1.10触觉机器人-PUMA工业机器人的主从遥操作系统Fi....

图2比例控制框图

华北理工大学硕士学位论文-12-图2比例控制框图Fig.2Thestructureofproportionalcontrol根据上文比例微分控制的表达式，其实比例控制的基本表达式不难推算为：m(t)=Kpe(t)，这里m(t)为与输入信号成比例的输出信号，Kp为比例系数，e(t)....

图3系统仿真模型

华北理工大学硕士学位论文-28-2q&，C12=-l1l2m2sin(q2)(2q&+1q&)，C21=l1l2m2sin(q2)，C22=0，G11=g(m2l2sin(q2+q1)+(m1+m2)l1sin(q1)，G21=gm2l2sin(q1+q2)。且有m1=10kg，....

本文编号：3895754