| 题名 | 基于网络的机械臂容错切换控制系统研究 |
| 作者 | 杨渊博 |
| 答辩日期 | 2018 |
| 导师 | 冯宜伟 |
| 关键词 | 网络控制系统 容错控制 切换控制 时延 不确定性 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 网络控制系统(Networked Control System,NCS)拥有诸多优点,同时也存在许多问题,如丢包、单包多包传输、网络诱导时延、采样周期变化、节点驱动方式、网络信息调度、数据乱序及噪声干扰等问题。为了使NCS具有更好的鲁棒性,容错控制器的出现就变得尤为重要,它能使NCS发展了自身优势的同时又克服网络中的不确定性。而切换控制方法作为一种容错方法如今已被越来越多的应用,通过切换达到容错效果的控制器具有更好地稳定性且计算量小,所以其能耗也更少更适于实际应用。本文主要是以欠驱动机械臂系统为控制对象,研究基于网络的欠驱动容错切换控制系统。先建立系统模型,并充分考虑网络时延、不确定、非线性等问题,进而利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)等工具来分析研究系统的性能、稳定性以及控制器设计等问题,然后通过Matlab Truetime工具箱对所考虑的问题进行仿真以验证研究理论的有效性,具体如下:首先,考虑网络时延及系统不确定性的情况下,考虑并分析新建立机械臂模型的稳定性,然后基于博弈理论对研究的模型建立H_∞鲁棒控制器,通过马尔科夫(Markov)跳变切换达到容错的效果,随后通过仿真与机械臂原始运行数据及期望数据做了比较,证实了该控制器的有效性。其次,进一步考虑网络传输中存在的不确定性,基于线性矩阵不等式(LMIs)计算控制方法及切换容错控制研究了同样的欠驱动机械臂系统,通过仿真与博弈理论控制器的运行数据做了比较,证明了该方法相对于博弈理论的优越性。最后,在不考虑模型的条件下,利用改进的模糊雅克比(Jacobi)算法与PID算法对相同条件下的欠驱动机械臂系统进行了研究,该算法拥有更少的计算量并避免了切换产生的能耗,随后通过仿真与LMI及博弈理论方法做了比较分析,证明了该计算方法的优越性。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 74 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/94095]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杨渊博. 基于网络的机械臂容错切换控制系统研究[D]. 2018. |
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