柔性机械手非奇异终端滑模控制方法的研究

柔性机械手非奇异终端滑模控制方法的研究

RESEARCH ON NONSINGULAR TERMINAL SLIDING MODE CONTROL METHOD FOR FLEXIBLE MANIPULATOR

摘 要

Abstract

目 录

Contents

第1章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

1.2 柔性机械手研究综述

1.2.1 柔性机械手的建模方法

1.2.2 柔性机械手的控制方法

1.3 滑模控制理论研究综述

1.3.1 滑模控制理论的发展状况

1.3.2滑模控制系统的设计方法

1.3.3 抖振问题的研究

1.4 主要研究内容

第2章 非线性系统的非奇异终端滑模控制

2.1 引言

2.2 线性滑模控制方法

2.3 终端滑模控制方法

2.3.1 终端滑模的控制器设计

2.3.2 终端滑模的收敛特性

2.3.3 控制奇异性问题

2.3.4 仿真分析

2.4 非奇异终端滑模控制方法

2.4.1 非奇异终端滑模的控制器设计

2.4.2 非奇异终端滑模的收敛特性

2.4.3 仿真分析

2.5 二阶非奇异终端滑模控制方法

2.5.1 二阶非奇异终端滑模的控制器设计

2.5.2 应用举例

2.6 本章小结

第3章 柔性机械手非奇异终端滑模控制

3.1 引言

3.2 双臂柔性机械手的动力学模型

3.2.1 模型选择

3.2.2 建模方法

3.2.3 模态函数的计算

3.2.4 控制系统的描述

3.3 柔性机械手控制系统的设计

3.3.1 输入输出线性化

3.3.2 输入输出子系统的非奇异终端滑模控制

3.3.3 零动态子系统的稳定性分析

3.3.4 零动态子系统的参数优化控制

3.3.5 仿真分析

3.4 模型参数不确定柔性机械手控制系统的设计

3.4.1 系统模型分解

3.4.2 非奇异终端滑模控制器设计

3.4.3 零动态子系统的不确定性分析

3.4.4 末端输出位移误差的计算

3.4.5 仿真分析

3.5本章小结

第4章 柔性机械手高阶非奇异终端滑模控制

4.1 引言

4.2高阶滑模控制方法

4.3柔性机械手三阶非奇异终端滑模控制

4.3.1 三阶非奇异终端滑模控制方法

4.3.2 柔性机械手控制器的设计

4.3.3模型参数不确定柔性机械手的控制器设计

4.3.4仿真分析

4.4本章小结

第5章 柔性机械手模糊非奇异终端滑模控制

5.1 引言

5.2基于奇异摄动的柔性机械手模型分解

5.2.1 奇异摄动方法

5.2.2 柔性机械手的奇异摄动分解

5.2.3 模型参数不确定柔性机械手的奇异摄动分解

5.3 慢变子系统的模糊非奇异终端滑模控制

5.3.1 确定柔性机械手滑模控制器设计

5.3.2模型参数不确定柔性机械手滑模控制器设计

5.3.3模糊控制器的设计

5.4基于观测器的快变子系统状态反馈控制

5.5仿真分析

5.5.1确定柔性机械手仿真结果

5.5.2模型参数不确定柔性机械手仿真结果

5.6本章小结

结 论

参考文献

附录A双臂柔性机械手动力学模型计算公式

攻读博士学位期间发表的论文及其它成果

哈尔滨工业大学博士学位论文原创性声明

致 谢

个人简历