旋轉式起重機器人智能控制與應用
孫寧等
- 出版商: 科學出版
- 出版日期: 2024-09-01
- 定價: $816
- 售價: 7.5 折 $612
- 語言: 簡體中文
- 頁數: 262
- ISBN: 7030793307
- ISBN-13: 9787030793300
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商品描述
起重機器人是生產製造、物流、建築等國家重點產業的核心裝備之一，在貨物搬運、設備裝配等領域發揮著重要作用，極大地提高了生產效率與經濟效益。相比於平移式起重機器人，旋轉式起重機器人增加了弔臂旋轉/俯仰運動等功能，靈活性更高、可操作性更強且可達空間更廣。然而，三維轉動往往存在離心力與摩擦，系統具有更為覆雜的動態特性與耦合關系，易引發不可驅動負載大幅擺動與定位誤差，加之實際應用中參數/結構變化、驅動器飽和、外部擾動等，系統控制難度進一步增加。此外，隨著弔運需求與環境日益覆雜，亟須驅動多起重機器人協作完成搬運裝配作業。
本書從實際需求出發，分別以塔式、桅桿式與雙桅桿式起重機器人為研究對象，深入分析了旋轉式起重機器人的共性問題與實際操作中的各種不利因素，提出了一系列軌跡規劃與智能控制方法，並給出完整的理論分析與實驗結果，同時實現準確弔運與快速消擺，解放人力，提高效率，推進傳統裝備智能化發展。
作者簡介
方勇純，南開大學教授、博士生導師、電腦與控制工程學院副院長、控制科學與工程一級學科學位分委員會主席，2017年度第七屆吳文俊人工智能科學技術自然科學獎一等獎得主。分別於1996年和1999年獲得浙江大學本科和碩士學位，2002年獲美國克萊姆森大學博士學位，2002年至2003年在美國康乃爾大學進行博士後研究。 2003年至今任教於南開大學。 2013年獲得國家自然科學基金傑出青年基金資助。
目錄大綱
前言
第一部分 緒論
第1章 研究現狀與主要內容
1.1 研究背景
1.2 欠驅動機器人研究現狀
1.2.1 省去部分執行機構的欠驅動系統
1.2.2 具有非完整約束的欠驅動系統.
1.2.3 基準欠驅動系統
1.2.4 一類欠驅動系統
1.3 欠驅動起重機器人研究現狀
1.3.1 平移式起重機器人控制方法設計與分析
1.3.2 旋轉式起重機器人控制方法設計與分析
1.3.3 旋轉式起重機器人研究現狀分析與挑戰
1.4 本書主要研究內容
第二部分 塔式起重機器人智能控制
第2章 塔式起重機自適應消擺與積分定位控制
2.1 問題描述
2.2 控制器設計及穩定性分析
2.3 實驗結果與分析
2.4 本章小結
第3章 基於狀態觀測器與摩擦補償的塔式起重機飽和輸出反饋控制
3.1 問題描述
3.2 控制器設計及穩定性分析
3.3 實驗結果與分析
3.4 本章小結
第4章 有限時間收斂非線性塔式起重機器人滑模跟蹤控制
4.1 問題描述
4.2 控制器設計與穩定性分析
4.3 實驗結果與分析
4.4 本章小結
第5章 基於參數估計的變繩長塔式起重機的輸出反饋控制
5.1 問題描述
5.2 控制設計及穩定性分析.
5.3 實驗結果與分析
5.4 本章小結
第6章 五自由度塔式起重機多目標最優軌跡規劃
6.1 問題描述
6.2 考慮狀態約束的多目標最優軌跡規劃
6.3 實驗結果與分析
6.4 本章小結
第三部分 桅桿式起重機器人智能控制
第7章 三維桅桿式起重機最優軌跡規劃與運動控制
7.1 問題描述
7.2 基於非線性動態的最優軌跡規劃
7.3 實驗結果與分析
7.4 本章小結
第8章 考慮運動約束的三維桅桿式起重機非線性運動控制
8.1 問題描述
8.2 控制器設計及穩定性分析
8.3 實驗結果與分析
8.4 本章小結
第9章 四自由度桅桿式起重機自適應動態估計與消擺控制
9.1 問題描述
9.2 控制器設計及穩定性分析
9.3 實驗結果與分析
9.4 本章小結
第四部分 雙桅桿式起重機器人智能控制
第10章 面向雙桅桿式起重機的時變輸入整形控制
10.1 問題描述
10.2 輸入整形器設計及分析
10.2.1 模型分析
10.2.2 極不靈敏型輸入整形器
10.3 實驗結果與分析
10.4 本章小結
第11章 考慮驅動器飽和約束的輸出反饋控制
11.1 問題描述
11.2 控制器設計及穩定性分析
11.3 實驗結果與分析
11.4 本章小結
第12章 抑制弔臂運動超調的自適應積分控制
12.1 問題描述
12.2 控制器設計與穩定性分析
12.3 實驗結果與分析
12.4 本章小結
第13章 考慮參數不確定性的自適應滑模軌跡跟蹤控制
13.1 問題描述
13.2 控制器設計及穩定性分析
13.3 實驗結果與分析
13.4 本章小結
第五部分 本書總結
第14章 工作總結及展望
14.1 本書工作總結
14.2 後續工作展望
參考文獻
