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《浙江工业大学》 2017年
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基于时滞系统处理方法的遥操作机器人同步控制研究

陈先坐  
【摘要】:遥操作技术已经被广泛地应用在航空航天、深海探索、核工业和医疗等各个领域,有着广阔的发展前景。但由于网络的引入,通信时滞通常不可避免,并且会导致遥操作系统性能下降甚至失稳。遥操作系统中的同步控制的目标是让主从机械臂的位置同步误差逐渐趋近于零,已有的时滞系统处理方法虽然能保证遥操作系统的同步控制,但仍然存在保守性问题。本文采用最新发展的时滞系统处理方法研究遥操作系统的同步控制问题,进一步降低已有设计结果的保守性。主要工作包括以下几个部分:1、研究了时变时滞下的单自由度遥操作系统的同步分析问题,首先建立单自由度遥操作系统的时滞系统模型,进而采用基于自由权矩阵的积分不等式方法导出遥操作系统的时滞依赖稳定性充分条件,得到保证遥操作系统稳定的最大允许通信时滞上界,降低了已有设计结果的保守性。2、研究了定常时滞下的多自由度遥操作系统的同步控制问题,首先建立定常时滞下的多自由度遥操作系统的时滞系统模型,进而采用积分不等式方法导出遥操作系统的时滞依赖稳定性充分条件,设计基于误差信号与参考信号的状态反馈控制律实现同步控制,得到保证遥操作系统稳定的最大允许通信时滞上界,降低了已有设计结果的保守性。3、研究了时变时滞下的多自由度遥操作系统的同步控制问题,首先建立时变时滞下的多自由度遥操作系统的时滞系统模型,采用广义扩张状态观测器实现对时滞时变性引起的干扰的在线估计与补偿,从而降低时滞时变性对遥操作系统性能的影响。论文通过Matlab软件对一些实例进行了仿真研究,验证了所提出设计方法的有效性。最后对全文进行了总结,并对进一步的研究提出了展望。
【学位授予单位】:浙江工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP242

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前4条
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【共引文献】
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