移動機(jī)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(jī)器人技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，因此針對遙操作機(jī)器人的研究也逐漸成為了控制理論研究的熱點(diǎn)之一。遙操作機(jī)器人系統(tǒng)借助于信息傳輸網(wǎng)絡(luò)拓展了機(jī)器人的應(yīng)用空間，實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人的遠(yuǎn)程操作，使得遙操作機(jī)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(jìn)行時(shí)實(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控與操作、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)與教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程作業(yè)以及其它潛在的廣泛應(yīng)用。本文對移動機(jī)器人遙操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析方法進(jìn)行了研究，主要的工作有： 首先，

2、對幾種實(shí)用的建模方法進(jìn)行了總結(jié)，并確定了時(shí)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(diǎn)，并以Internet為例討論了遙操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延分析，時(shí)延分析結(jié)果為后面章節(jié)的時(shí)延假設(shè)提供了依據(jù)。 然后分別應(yīng)用時(shí)滯理論和Lyapunov—Krasovskii定理，對遙操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了研究，分別給出了遙操作系統(tǒng)時(shí)滯獨(dú)立和時(shí)滯依賴穩(wěn)定的充分條件，并給出了時(shí)滯依賴穩(wěn)定的最大允許時(shí)滯，只要通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸時(shí)

3、延小于該允許時(shí)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(jìn)行了研究，分別給出了該類系統(tǒng)時(shí)滯獨(dú)立和時(shí)滯依賴穩(wěn)定的充分條件，并給出了2個(gè)數(shù)字仿真算例，通過與已有文獻(xiàn)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(jì)了移動機(jī)器人遙操作控制系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)平臺，并通過移動機(jī)器人遙操作仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了前文穩(wěn)定性定理的有效性和仿真平臺的實(shí)用性