機器人控制系統的設計與MATLAB仿真

所属分类:人工智能  
出版时间:2008-6   出版时间:劉金琨 清華大學出版社 (2008-06出版)   作者:劉金琨   页数:696  

内容概要

  本書系統地介紹了機器人控制的幾種先進設計方法,是作者多年來從事機器人控制系統教學和科研工作的結晶,同時融入了國內外同行近年來所取得的最新成果。  全書以機器人為對象,共分10章,包括先進PID控制、神經網絡自適應控制、模糊自適應控制、迭代學習控制、反演控制、滑模控制、自適應魯棒控制、系統辨識和路徑規劃。每種方法都給出了算法推導,實例分析和相應的MATLAB仿真設計程序。  本書各部佞內容既相互聯系又各自獨立,讀者可根扭需要選擇學習,本書適用于從事生產過程自動化、計算機應用、機械電子和電氣自動化領域工作的工程技術人員閱讀,也可作為大專院校工業自動化、自動控制、機械電子、自動化儀表、計算機應用等專業的數學參考書。

作者简介

劉金琨,遼寧人,1965年生。分別于1989年7月,1994年3月和1997年3月獲東北大學工學學士,工學碩士和工學博士學位。1997年3月至1998年12月浙江大學工業控制技術研究所做博士後研究工作。1999年1月至1999年7月在香港科技大學從事合作研究。1999年11月至今在北京航空航天大學自動化學院從事教學與科研工作,現任教授,主講《智能控制》、《工業過程控制》和《系統辨識》等課程。研究方向為控制與應用。自從事研究工作以來,主持國家自然基金等科研項目10余項,以第一作者發表學術論文70余篇。曾出版北京市高等教育精品教材《智能控制》,《先進PID控制及其MATLAB仿真》和《滑模變結構控制MATLAB仿真》等著作。

书籍目录

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 不確定機器人系統的控制1.2 機器人動力學模型及其結構特性1.3 基于S函數的SIMULINK仿真1.3.1 S函數簡介1.3.2 S函數使用步驟1.3.3 S函數的基本功能及重要參數設定第2章 機器人獨立PD控制2.1 機器人獨立PD控制2.1.1 控制律設計2.1.2 收斂性分析2.1.3 仿真實例2.2 基于重力補償的機器人PD控制2.2.1 控制律設計2.2.2 控制律分析2.3 機器人魯棒自適應PD控制2.3.1 問題的提出2.3.2 機器人動力學模型及其結構特性2.3.3 控制器的設計2.3.4 機器人動態方程的線性推導2.3.5 仿真實例參考文獻第3章 機器人神經網絡自適應控制3.1 定理與引理3.1.1 全局不變集定理3.1.2 用Barbalat引理作類Lyapunov分析3.1.3 一種微分方程不等式的收斂性分析3.2 RBF網絡的逼近3.2.1 RBF神經網絡3.2.2 網絡結構3.2.3 逼近算法3.2.4 參數對逼近效果的影響3.2.5 仿真實例3.3 基于模型不確定補償的RBF網絡機器人自適應控制3.3.1 問題的提出3.3.2 模型不確定部分的RBF網絡逼近3.3.3 控制器的設計3.3.4 仿真實例3.4 基于模型分塊逼近的機器人RBF網絡自適應控制3.4.1 問題的提出3.4.2 控制律的設計3.4.3 穩定性分析3.4.4 仿真實例3.5 工作空間中機械手的神經網絡自適應控制3.5.1 工作究竟直角坐標與關節角位置的轉換3.5.2 機械手的神經網絡建模3.5.3 控制器的設計3.5.4 仿真實例3.6 基于模型整體逼近的機器人RBF網絡自適應控制3.6.1 問題的提出3.6.2 基于RBF神經網絡逼近的控制器3.6.3 針對f(x)中各項分別進行神經網絡逼近3.6.4 仿真實例3.7 基于死區補償的神經網絡自適應魯棒控制3.7.1 死區非線性特性3.7.2 系統描述3.7.3 GL矩陣和GL乘法算子3.7.4 RBF神經網絡死區補償器的設計3.7.5 系統的穩定性分析3.7.6 仿真實例3.8 機器人神經網絡數字控制……第4章 機器人模糊自適應控制第5章 機器人迭代學習控制及重復控制第6章 機器人反演控制第7章 機器人滑模控制第8章 機器人自適應魯棒控制第9章 機器人參數觀測、辨識及控制第10章 機器人路徑規劃

章节摘录

第1章 緒論1.1 機器人控制方法簡介機器人學科是一門迅速發展的綜合性前沿學科,受到工業界和學術界的調試重視。機器人的核心是機器人控制系統,從控制工程的角度來看,機器人是一個非線性和不確定性系統,機器人智能控制是近年來機器人控制領域研究的前沿課題,已取得了相當豐富的成果。機器人軌跡跟蹤控制系統的主要目的是通過給定各關節的驅動力矩,使得機器人的位置、速度等狀態變量跟綜給定的理想軌跡。1.1.1 機器人常用的控制方法常用的機器人控制方法有以下幾種。(1)基于模型的控制方法︰與一般的機械系統一樣,當機器人的結構及其機械參數確定後,其動態特性將由動力學方程即數學模型來描述。因此,可以采用自動控制理論所提供的設計方法,通過基于數學模型的方法設計機器人控制器。基于被控對象數學模型的控制方法有前饋補償控制、計算力矩法、最優控制方法、非線性反饋控制方法等。但在實際工程中,由于機器人是一個非線性和不確定性系統,很難得到機器人精確的數學模型,使這些方法難以得到實際應用。(2)PID控制︰機器人控制常采用PD控制和PID控制,其優點是控制律簡單,易于實現,無需建模,但這類方法有兩個明顯的缺點,一是難于保證受控機器人具有良好的動態和靜態品質,二是需要較大的控制能量。

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用户评论 (总计16条)

 
 

  •     此書應該是MATLAB仿真用書而控制理論講的不多 確切說應該是很膚淺
  •     書的例子很多,但是就是程序。理論講得很少。只是作者的一些經驗而已。沒有創新點。不好!!!
  •     光盤內容太少,實在看不出附贈一張光盤的必要性。本書所提到的內容顯得很零散,看不出什麼條理,有點像學術論文集。
  •     書中程序很多 但內容還沒仔細看
  •     紙質還不錯,適合初學者,對我挺有用的
  •     實用性不如Robotics, Vision and Control
  •     留給實驗室了,自己沒怎麼看。
  •     理論講的不是很詳細,程序都能運行,初學有幫助。
  •     很好的一本書,里面的機器人控制介紹的很全面
  •     不錯的書,值得深究.........
  •     做機器人控制的蠻好,劉金琨的另外一本書滑膜變結構控制已經絕版了,買這本書研究一下效果一樣
  •     老師指定教材,例子很多,不錯
  •     給朋友買的,總的還不錯吧
  •     準備搞個機器人在家做家務
  •     機器人控制
  •     很全面,值得深入研究
 

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