時(shí)延遙操作系統(tǒng)的性能分析與模擬.pdf

1、為了深入認(rèn)識(shí)自然界中的未知領(lǐng)域、處理危險(xiǎn)物質(zhì)和應(yīng)對(duì)災(zāi)難環(huán)境,人們發(fā)展了遙操作技術(shù)。通常來(lái)說(shuō),遙操作系統(tǒng)是一種能夠在人的操縱下完成難以接近或具有危險(xiǎn)性任務(wù)的遠(yuǎn)距離操作系統(tǒng)。它由操作者、主端、通信、從端和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境組成;通過(guò)主端和從端,系統(tǒng)能夠把人的智力映射到現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,以完成復(fù)雜任務(wù)。由此可見(jiàn),遙操作系統(tǒng)實(shí)際上是一個(gè)人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)。為了提高工作效率,除視覺(jué)信息外,往往還需要將從端與現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的相互作用力反饋給操作者,使操作者產(chǎn)生身臨其境的感受,這

2、就是所謂的力反饋遙操作系統(tǒng)。
　　在力反饋遙操作系統(tǒng)中,主端和從端之間的通信時(shí)延會(huì)惡化系統(tǒng)的性能,嚴(yán)重時(shí)甚至造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定,因此時(shí)延是系統(tǒng)設(shè)計(jì)者長(zhǎng)期關(guān)注的問(wèn)題?；跓o(wú)源性的控制策略是目前常用的解決方案。
　　論文包含以下內(nèi)容:
　　1.對(duì)遙操作系統(tǒng)的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀進(jìn)行綜述,指出人們?cè)谕ㄓ崟r(shí)延方面所做的工作及遙操作系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。
　　2.遙操作系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及通信時(shí)延引發(fā)的問(wèn)題。通常用二端口網(wǎng)絡(luò)描述系統(tǒng)的整

3、體結(jié)構(gòu),由通訊環(huán)節(jié)引發(fā)的信號(hào)傳輸時(shí)延會(huì)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。
　　3.早期實(shí)驗(yàn)回顧。在遙操作系統(tǒng)的發(fā)展初期,實(shí)驗(yàn)是研究系統(tǒng)性能主要手段。通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察,研究人員提出了“走走停?！笨刂撇呗院捅O(jiān)督控制策略。
　　4.無(wú)源性與穩(wěn)定性。通過(guò)對(duì)無(wú)源性物理意義的理解,指出系統(tǒng)的儲(chǔ)能函數(shù)即為類李雅普諾夫函數(shù)。當(dāng)時(shí)間趨于無(wú)窮時(shí),系統(tǒng)的能量趨于零,得出具有無(wú)源性的系統(tǒng)是穩(wěn)定的這一結(jié)論。
　　5.基于無(wú)源性的控制策略。時(shí)延造成了通信環(huán)節(jié)的