機器人系統輸出反饋控制

本書系統地介紹了廣義機器人系統的幾種先進控制方法，是著者科研團隊（包括國內外同行）近年來從事科研工作的**成果。本書分別以懸架、輪式移動機器人、單擺等廣義機器人系統為例，闡述了基於高增益觀測器的輸出反饋控制器的設計方法、理論和模擬實驗。本書共8章，介紹了控制器設計方法的研究背景、存在的問題，並介紹了廣義機器人系統的動力學模型和狀態空間表達式的建立，以及具有狀態時滯、驅動器時滯、傳感器時滯的非線性系統關於輸出反饋控制等多種控制技術的設計方法，每種方法都給出了理論推導和模擬實驗。 本書內容新穎，前後具有內在聯系，且所介紹的控制方法較為先進，適合從事控制理論與應用、自動化控制、電腦控制等領域研究工作的學者、技術人員閱讀，也可作為高等院校相關專業人員的教學、科研參考書。本書封面貼有清華大學出版社防偽標簽，無標簽者不得銷售。

目錄

第1章具有作動器時滯的線性汽車懸架系統基於內模的最優減振控制1

11最優減振控制問題的形成1

111汽車懸架系統建模1

112隨機路面擾動分析3

113最優減振控制問題的形成4

12最優減振控制律5

13模擬實驗6

14小結8

第2章多時滯系統非線性最優內模控制及其在汽車懸架的應用9

21問題形成9

211系統描述9

212內模構造11

213問題描述13

22非線性內模控制器設計13

23汽車懸架中的應用14

231系統描述14

232路面擾動16

233控制器設計17

234模擬實驗18

24小結20

第3章基於擴展高增益觀測器的主動懸架輸出反饋控制21

31系統建模21

32控制器設計23

321狀態反饋控制23

322輸出反饋下的RISS28

33小結36

第4章具有控制時滯的輪式移動機器人系統建模與最優跟蹤控制37

41狀態空間表達式37

411WMR系統37

412跟蹤誤差系統40

42最優跟蹤控制器設計41

43模擬實驗42

44小結44

第5章具有控制時滯的輪式移動機器人系統反饋線性化跟蹤預測控制45

51狀態空間表達式建模45

511目標路徑45

512跟蹤誤差系統46

52非線性預測跟蹤控制47

53模擬實驗48

54小結52

第6章具有傳感器時滯和控制時滯的輪式移動機器人系統預測跟蹤控制53

61狀態空間表達式建模53

611目標路徑53

612跟蹤誤差系統54

62預測跟蹤控制器設計55

63模擬實驗57

64小結62

第7章非線性輸出系統基於無源性的高增益觀測器輸出反饋控制63

71系統描述64

72估計誤差65

721尺度估計誤差系統65

722估計誤差的畢竟有界性和指數穩定性68

723無源性和嚴正實條件71

73輸出反饋的性能恢復性74

74模擬實驗76

741狀態反饋76

742非線性測量77

743估計誤差的吸引域79

744高增益觀測器輸出反饋80

75使用引理75和引理76的比較82

76小結84

第8章結論85

參考文獻87