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

1、網(wǎng)絡(luò)遙操作機器人系統(tǒng)通過計算機網(wǎng)絡(luò)通訊對遠端機器人進行遠程控制,實現(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)也存在著時延、數(shù)據(jù)丟失等問題,會造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定,降低操作性能,所以對于網(wǎng)絡(luò)遙操作機器人系統(tǒng)如何克服時延等問題影響的研究具有重要意義及應(yīng)用價值。
　　本文主要對網(wǎng)絡(luò)遙操作機器人系統(tǒng)的模型建立與穩(wěn)定性分析以及時延問題進行了研究,結(jié)合預(yù)測控制與模糊控制二者的優(yōu)點,設(shè)計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、上實現(xiàn)了良好的位置跟蹤與力反饋,克服了網(wǎng)絡(luò)時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)遙操作實驗系統(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)狀進行了回顧與分析,針對時延問題設(shè)計了一套解決方案。
　　其次,在系統(tǒng)動力學(xué)模型的基礎(chǔ)上,對現(xiàn)有的幾種建模方式及穩(wěn)定性分析方法進行了研究,在對各自優(yōu)缺點進行分析后,最后選擇了研究較為成熟、穩(wěn)定性較強的無源二端口網(wǎng)絡(luò)模型。
　　然后,本文針對系統(tǒng)存

3、在的時延問題,設(shè)計了自適應(yīng)廣義預(yù)測控制器,并分別在無時延,固定時延和隨機時延幾種情況下進行MATLAB仿真實驗,仿真結(jié)果表明設(shè)計的控制器能滿足系統(tǒng)穩(wěn)定性和操作性能的要求,實現(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)計了一種新型的模糊預(yù)測控制器設(shè)計方案。在幾種時延環(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