機器人控制系統(tǒng)的設(shè)計與MATLAB仿真：基本設(shè)計方法（第2版）

第1章緒論
1.1機器人控制方法簡介
1.1.1機器人常用的控制方法
1.1.2不確定機器人系統(tǒng)的控制
1.2機器人動力學(xué)模型及其結(jié)構(gòu)特性
1.3基于S函數(shù)的Simulink仿真
1.3.1S函數(shù)簡介
1.3.2S函數(shù)使用步驟
1.3.3S函數(shù)的基本功能及重要參數(shù)設(shè)定
1.3.4S函數(shù)描述實例
第2章機械手PD控制
2.1機械手獨立PD控制
2.1.1控制律的設(shè)計
2.1.2收斂性分析
2.1.3仿真實例
2.2基于重力補償?shù)臋C械手PD控制
2.2.1控制律的設(shè)計
2.2.2控制律分析
2.3基于模型補償?shù)臋C械手PD控制
2.3.1系統(tǒng)描述
2.3.2控制器的設(shè)計
2.3.3仿真實例
參考文獻
第3章機械手神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制
3.1一種簡單的RBF網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)滑?？刂?br />3.1.1問題描述
3.1.2RBF網(wǎng)絡(luò)原理
3.1.3控制算法設(shè)計與分析
3.1.4仿真實例
3.2基于RBF網(wǎng)絡(luò)逼近的機械手自適應(yīng)控制
3.2.1問題的提出
3.2.2基于RBF網(wǎng)絡(luò)逼近的控制器
3.2.3針對f(x)中各項分別進行神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近
3.2.4仿真實例
參考文獻
第4章機械手模糊自適應(yīng)控制
4.1單力臂機械手直接自適應(yīng)模糊控制
4.1.1問題描述
4.1.2模糊控制器的設(shè)計
4.1.3自適應(yīng)律的設(shè)計
4.1.4仿真實例
4.2單力臂機械手間接自適應(yīng)模糊控制
4.2.1問題描述
4.2.2自適應(yīng)模糊滑?？刂破鞯脑O(shè)計
4.2.3穩(wěn)定性分析
4.2.4仿真實例
4.3單級倒立擺的監(jiān)督模糊控制
4.3.1模糊系統(tǒng)的設(shè)計
4.3.2模糊監(jiān)督控制器的設(shè)計
4.3.3穩(wěn)定性分析
4.3.4仿真實例
4.4基于模糊補償?shù)臋C械手自適應(yīng)模糊控制
4.4.1系統(tǒng)描述
4.4.2基于傳統(tǒng)模糊補償?shù)目刂?br />4.4.3基于模型信息已知的模糊補償控制
4.4.4仿真實例
4.5基于線性矩陣不等式的單級倒立擺TS模糊控制
4.5.1基于LMI的TS型模糊系統(tǒng)控制器的設(shè)計
4.5.2LMI不等式的設(shè)計及分析
4.5.3不等式的轉(zhuǎn)換
4.5.4LMI設(shè)計實例說明
4.5.5單級倒立擺的TS模型模糊控制
參考文獻
第5章機械手迭代學(xué)習(xí)控制
5.1迭代學(xué)習(xí)控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)
5.1.1矩陣的跡及初等性質(zhì)
5.1.2向量范數(shù)和矩陣范數(shù)
5.2迭代學(xué)習(xí)控制方法介紹
5.2.1迭代學(xué)習(xí)控制基本原理
5.2.2基本的迭代學(xué)習(xí)控制算法
5.2.3迭代學(xué)習(xí)控制主要分析方法
5.2.4迭代學(xué)習(xí)控制的關(guān)鍵技術(shù)
5.3機械手軌跡跟蹤迭代學(xué)習(xí)控制仿真實例
5.3.1控制器的設(shè)計
5.3.2仿真實例
5.4線性時變連續(xù)系統(tǒng)迭代學(xué)習(xí)控制
5.4.1系統(tǒng)描述
5.4.2控制器設(shè)計及收斂性分析
5.4.3仿真實例
5.5任意初始狀態(tài)下的迭代學(xué)習(xí)控制
5.5.1問題的提出
5.5.2控制器的設(shè)計
5.5.3仿真實例
參考文獻
第6章機械手反演控制
6.1簡單反演控制器的設(shè)計
6.1.1基本原理
6.1.2仿真實例
6.2單關(guān)節(jié)機械手的反演控制
6.2.1系統(tǒng)描述
6.2.2反演控制器的設(shè)計
6.2.3仿真實例
6.3雙耦合電機的反演控制
6.3.1系統(tǒng)描述
6.3.2反演控制器的設(shè)計
6.3.3仿真實例
參考文獻
第7章機械手滑?？刂?br />7.1機械手動力學(xué)模型及特性
7.2基于計算力矩法的滑?？刂?br />7.2.1系統(tǒng)描述
7.2.2控制律的設(shè)計
7.2.3仿真實例
7.3基于輸入輸出穩(wěn)定性理論的滑?？刂?br />7.3.1系統(tǒng)描述
7.3.2控制律的設(shè)計
7.3.3仿真實例
7.4基于LMI的指數(shù)收斂非線性干擾觀測器的控制
7.4.1非線性干擾觀測器的問題描述
7.4.2非線性干擾觀測器的設(shè)計
7.4.3LMI不等式的求解
7.4.4計算力矩法的滑模控制
7.4.5仿真實例
7.5欠驅(qū)動兩桿機械臂Pendubot滑?？刂?br />7.5.1Pendubot控制問題
7.5.2Pendubot機械臂建模
7.5.3Pendubot動力學(xué)模型
7.5.4Pendubot模型的分析
7.5.5滑?？刂坡傻脑O(shè)計
7.5.6閉環(huán)穩(wěn)定性分析
7.5.7基于Hurwitz的參數(shù)設(shè)計
7.5.8仿真實例
參考文獻
第8章機械手自適應(yīng)魯棒控制
8.1單力臂機械系統(tǒng)的魯棒自適應(yīng)控制
8.1.1問題描述
8.1.2魯棒模型參考自適應(yīng)控制
8.1.3仿真實例
8.2二級倒立擺的H∞魯棒控制
8.2.1系統(tǒng)的描述
8.2.2基于LMI的控制律的設(shè)計
8.2.3二級倒立擺系統(tǒng)的描述
8.2.4仿真實例
參考文獻
第9章機械手末端軌跡及力的連續(xù)切換滑?？刂?br />9.1基于雙曲正切函數(shù)切換的滑?？刂?br />9.1.1雙曲正切函數(shù)的特性
9.1.2仿真實例
9.1.3基于雙曲正切函數(shù)的滑模控制
9.1.4仿真實例
9.2基于位置動力學(xué)模型的機械手末端軌跡滑?？刂?br />9.2.1工作空間直角坐標(biāo)與關(guān)節(jié)角位置的轉(zhuǎn)換
9.2.2機械手在工作空間的建模
9.2.3滑模控制器的設(shè)計
9.2.4仿真實例
9.3基于角度動力學(xué)模型的機械手末端軌跡滑?？刂?br />9.3.1機械手在工作空間的建模
9.3.2工作空間直角坐標(biāo)與關(guān)節(jié)角位置的轉(zhuǎn)換
9.3.3滑模控制器的設(shè)計
9.3.4仿真實例
9.4工作空間中雙關(guān)節(jié)機械手末端的阻抗滑?？刂?br />9.4.1問題的提出
9.4.2阻抗模型的建立
9.4.3滑?？刂破鞯脑O(shè)計
9.4.4仿真實例
9.4.5仿真中的代數(shù)環(huán)問題
9.5受約束條件下雙關(guān)節(jié)機械手末端力及關(guān)節(jié)角度的滑?？刂?br />9.5.1問題的提出
9.5.2模型的降階
9.5.3控制律的設(shè)計
9.5.4穩(wěn)定性分析
9.5.5仿真實例
參考文獻
第10章重復(fù)控制的基本原理及設(shè)計方法
10.1重復(fù)控制的基本原理
10.1.1重復(fù)控制的理論基礎(chǔ)
10.1.2基本的重復(fù)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
10.1.3基本重復(fù)控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
10.1.4仿真實例
10.2一種具有多路周期指令信號的數(shù)字重復(fù)控制
10.2.1系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
10.2.2控制器的設(shè)計方法
10.2.3仿真實例
參考文獻
第11章機械手容錯控制
11.1執(zhí)行器容錯的輸入受限控制
11.1.1系統(tǒng)描述
11.1.2控制器的設(shè)計及分析
11.1.3仿真實例
11.2傳感器和執(zhí)行器同時容錯的反演自適應(yīng)控制
11.2.1系統(tǒng)描述
11.2.2控制器的設(shè)計與分析
11.2.3仿真實例
11.3傳感器和執(zhí)行器同時容錯的RBF網(wǎng)絡(luò)輸入受限控制
11.3.1系統(tǒng)描述
11.3.2RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近
11.3.3控制器的設(shè)計及分析
11.3.4仿真實例
參考文獻
第12章基于事件驅(qū)動的機械手反演控制
12.1基于固定閾值的事件驅(qū)動反演控制
12.1.1基本原理
12.1.2控制器的設(shè)計與分析
12.1.3時間驅(qū)動有限次觸發(fā)分析
12.1.4仿真實例
12.2基于時變閾值的事件驅(qū)動反演控制
12.2.1基本原理
12.2.2控制器的設(shè)計與分析
12.2.3仿真實例
參考文獻
第13章基于輸入延遲的機械手控制
13.1帶有輸入延遲的輸入受限控制
13.1.1系統(tǒng)描述
13.1.2控制器的設(shè)計與分析
13.1.3仿真實例
13.2基于干擾觀測器且?guī)в休斎胙舆t的輸入受限控制
13.2.1系統(tǒng)描述
13.2.2控制器的設(shè)計與分析
13.2.3仿真實例
13.3基于狀態(tài)觀測器的輸入延遲控制
13.3.1系統(tǒng)描述
13.3.2控制器的設(shè)計與分析
13.3.3仿真實例
參考文獻
第14章基于執(zhí)行器量化的控制
14.1基于執(zhí)行器容錯的控制輸入量化控制
14.1.1系統(tǒng)描述
14.1.2量化控制器的設(shè)計與分析
14.1.3仿真實例
14.2基于狀態(tài)觀測器的輸入量化反饋控制
14.2.1系統(tǒng)描述
14.2.2控制器的設(shè)計與分析
14.2.3仿真實例
14.3基于狀態(tài)觀測器的輸入輸出量化反饋控制
14.3.1系統(tǒng)描述
14.3.2控制器的設(shè)計與分析
14.3.3仿真實例
參考文獻
第15章基于控制方向未知的控制
15.1基本知識
15.2基于控制方向未知的狀態(tài)跟蹤
15.2.1系統(tǒng)描述
15.2.2控制律的設(shè)計
15.2.3仿真實例
15.3控制方向未知的反演控制
15.3.1系統(tǒng)描述
15.3.2控制律的設(shè)計及分析
15.3.3仿真實例
15.4控制方向未知的自適應(yīng)反演控制
15.4.1系統(tǒng)描述
15.4.2控制律的設(shè)計與分析
15.4.3仿真實例
參考文獻
第16章多智能體系統(tǒng)一致性控制的設(shè)計與分析
16.1多智能體系統(tǒng)介紹
16.1.1多智能體系統(tǒng)特點
16.1.2多智能體系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域
16.1.3多智能體系統(tǒng)在機器人控制中的應(yīng)用
16.1.4多智能體控制展望
16.2一階多智能體系統(tǒng)的一致性控制
16.2.1系統(tǒng)描述
16.2.2控制器的設(shè)計
16.2.3穩(wěn)定性分析
16.2.4仿真實例
16.3非線性多智能體系統(tǒng)一致性控制
16.3.1問題描述
16.3.2控制器的設(shè)計與分析
16.3.3仿真實例
16.4線性多智能體系統(tǒng)一致性控制
16.4.1系統(tǒng)描述
16.4.2控制律的設(shè)計
16.4.3仿真實例
16.5基于RBF網(wǎng)絡(luò)的多智能體系統(tǒng)一致性控制
16.5.1系統(tǒng)描述
16.5.2基于RBF網(wǎng)絡(luò)逼近f(??)的滑?？刂?br />16.5.3控制律的設(shè)計
16.5.4仿真實例
參考文獻