123,123

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　四舵輪移動(dòng)機(jī)器人具有良好的適應(yīng)性和機(jī)動(dòng)性。本書(shū)以工業(yè)場(chǎng)景下運(yùn)行四舵輪移動(dòng)機(jī)器人為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究了動(dòng)力學(xué)/運(yùn)動(dòng)學(xué)模型的多模式異步切換，提高了運(yùn)行的靈活性；進(jìn)一步，研究分?jǐn)?shù)階的自主避障跟蹤方法，實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)場(chǎng)景運(yùn)行的適應(yīng)性；同時(shí)，在保障運(yùn)行方面，通過(guò)參數(shù)自適應(yīng)調(diào)整并對(duì)擾動(dòng)進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)償，提高了運(yùn)行的魯棒性和穩(wěn)定性；在設(shè)備檢測(cè)方面，實(shí)現(xiàn)了車(chē)輛故障的自動(dòng)檢測(cè)，并設(shè)計(jì)了容缺的控制方法；*后，在集成的四舵輪移動(dòng)機(jī)器人上，考慮了定位不確定性，設(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)耐？糠桨?，?shí)現(xiàn)精準(zhǔn)停靠，滿(mǎn)足上下料要求。本書(shū)的定位為機(jī)械、自動(dòng)化及相關(guān)專(zhuān)業(yè)的本科高年級(jí)以上水平讀者易讀懂、用得上的參考書(shū)，主要讀者對(duì)象為在讀研究生、高校教師及科研人員

作者簡(jiǎn)介

　　謝遠(yuǎn)龍，博士，籍貫江西贛州，華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院講師、碩士生導(dǎo)師。2014年6月獲得華中科技大學(xué)電氣工程及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)學(xué)士學(xué)位。2018年12月獲得華中科技大學(xué)機(jī)械電子工程專(zhuān)業(yè)博士學(xué)位。2017年11月至2018年4月受學(xué)校資助在英國(guó)利茲大學(xué)進(jìn)行交流訪(fǎng)問(wèn)。2018年12月至2021年8月在本院國(guó)家企業(yè)信息化支撐軟件工程技術(shù)研究中心開(kāi)展博士后工作。主要研究方向包括智能控制、移動(dòng)機(jī)器人、智能制造和自主無(wú)人系統(tǒng)等領(lǐng)域。近五年以來(lái)，在IEEE TIE， IEEE TIM， IEEE-ASME TMECH， RCIM， ACC， AIM， CCC等期刊/會(huì)議發(fā)表SCI/EI 論文90余篇（其中一作/通訊作者發(fā)表SCI論文25篇，SCIE高被引論文1篇，權(quán)威期刊封面論文1篇），合著專(zhuān)著1本，申請(qǐng)/授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利45項(xiàng)。

圖書(shū)目錄

1移動(dòng)機(jī)器人概述(1)

1.1引言(1)

1.2移動(dòng)機(jī)器人定義(1)

1.3移動(dòng)機(jī)器人的傳感器(6)

1.3.1移動(dòng)機(jī)器人常用傳感器分類(lèi)(6)

1.3.2常用傳感器介紹(6)

1.4移動(dòng)機(jī)器人的應(yīng)用場(chǎng)景(9)

參考文獻(xiàn)(13)

2四舵輪移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型(16)

2.1概述(16)

2.2四舵輪移動(dòng)機(jī)器人平臺(tái)模型(17)

2.3移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)建模(19)

2.4移動(dòng)機(jī)器人動(dòng)力學(xué)建模(20)

參考文獻(xiàn)(21)

3基于運(yùn)動(dòng)學(xué)的多模式異步切換控制(23)

3.1問(wèn)題描述(23)

3.2統(tǒng)一無(wú)顫振積分滑模控制方法(23)

3.3多模式匹配異步切換控制(28)

3.3.1多模式層級(jí)異步切換監(jiān)督判據(jù)(28)

3.3.2多模式層級(jí)異步切換邏輯準(zhǔn)則(29)

3.3.3穩(wěn)定性和收斂性證明(31)

3.4效果分析(34)

參考文獻(xiàn)(42)

4基于動(dòng)力學(xué)的多模式異步切換控制(45)

4.1問(wèn)題描述(45)

4.2基于狀態(tài)觀(guān)測(cè)器的切換信號(hào)采樣機(jī)制(45)

4.2.1延時(shí)環(huán)境下多模式異步切換模型(45)

4.2.2切換系統(tǒng)指數(shù)穩(wěn)定狀態(tài)觀(guān)測(cè)器設(shè)計(jì)(47)

4.2.3離散時(shí)間切換信號(hào)采樣機(jī)制(48)

4.3采用外部信號(hào)的時(shí)變延時(shí)估計(jì)(49)

4.3.1外部信號(hào)辨識(shí)性分析(49)

4.3.2基于高階滑模的無(wú)偏延時(shí)估計(jì)(51)

4.4多模式異步切換控制器設(shè)計(jì)(53)

4.4.1延時(shí)的異步切換控制器分段設(shè)計(jì)(53)

4.4.2多模式異步切換過(guò)程穩(wěn)定性分析(54)

4.5效果分析(60)

4.5.1時(shí)變延時(shí)的結(jié)果估計(jì)(60)

4.5.2多模式異步切換仿真測(cè)試(61)

參考文獻(xiàn)(65)

5分?jǐn)?shù)階自主避障跟蹤控制(67)

5.1問(wèn)題描述(67)

5.2分?jǐn)?shù)階耦合滑?？刂破髟O(shè)計(jì)(67)

5.2.1分?jǐn)?shù)階微積分理論(67)

5.2.2分?jǐn)?shù)階耦合滑模控制律設(shè)計(jì)(71)

5.2.3分?jǐn)?shù)階耦合滑?？刂茀?shù)整定(73)

5.2.4與現(xiàn)有控制方法比較(74)

5.3基于斥力場(chǎng)避障跟蹤控制器設(shè)計(jì)(74)

5.3.1基于斥力場(chǎng)的避障軌跡生成(74)

5.3.2穩(wěn)定性和收斂性證明(76)

5.4效果分析(81)

參考文獻(xiàn)(87)

6增益自調(diào)整魯棒控制(89)

6.1問(wèn)題描述(89)

6.2超螺旋耦合滑模控制器設(shè)計(jì)(89)

6.2.1考慮時(shí)變擾動(dòng)的復(fù)合滑模面構(gòu)建(89)

6.2.2變?cè)鲆娉菪？刂破髟O(shè)計(jì)(90)

6.2.3變?cè)鲆娉菪？刂破骺箶_分析(96)

6.3非線(xiàn)性模型預(yù)測(cè)的控制器設(shè)計(jì)(97)

6.4分層控制器設(shè)計(jì)(98)

6.4.1集成控制器設(shè)計(jì)(98)

6.4.2控制參數(shù)選擇(99)

6.5效果分析(100)

參考文獻(xiàn)(103)

7擾動(dòng)自補(bǔ)償解耦控制(105)

7.1問(wèn)題描述(105)

7.2動(dòng)力學(xué)模型解耦(105)

7.2.1逆系統(tǒng)解耦的存在性條件(105)

7.2.2四舵輪移動(dòng)機(jī)器人橫向動(dòng)力學(xué)模型逆系統(tǒng)解耦(107)

7.3多層模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的擾動(dòng)估計(jì)(109)

7.4自補(bǔ)償擾動(dòng)控制器設(shè)計(jì)(111)

7.4.1分?jǐn)?shù)階滑模面構(gòu)建(111)

7.4.2超螺旋滑?？刂破髟O(shè)計(jì)(111)

7.4.3擾動(dòng)自補(bǔ)償集成控制方案設(shè)計(jì)(113)

7.5效果分析(114)

7.5.1逆系統(tǒng)解耦測(cè)試(114)

7.5.2自補(bǔ)償擾動(dòng)抑制仿真測(cè)試(114)

參考文獻(xiàn)(118)

8分布式力矩容錯(cuò)分配(120)

8.1問(wèn)題描述(120)

8.2執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)故障模型(120)

8.3基于模型預(yù)測(cè)控制的力矩分配(121)

8.4效果分析(124)

參考文獻(xiàn)(129)

9停靠誤差迭代自補(bǔ)償(132)

9.1問(wèn)題描述(132)

9.2手眼一體化位姿測(cè)量(132)

9.2.1目標(biāo)姿態(tài)測(cè)量(134)

9.2.2相對(duì)姿態(tài)計(jì)算(135)

9.2.3?？空`差計(jì)算(136)

9.3?？空`差離線(xiàn)預(yù)處理(136)

9.4基于迭代學(xué)習(xí)的誤差補(bǔ)償(138)

9.5效果分析(140)

9.5.1?？空`差測(cè)量(141)

9.5.2?？空`差離線(xiàn)預(yù)處理(142)

9.5.3停靠誤差迭代自補(bǔ)償(144)

參考文獻(xiàn)(148)