机器人控制系统的设计与MATLAB仿真:基本设计方法(第2版)
刘金琨教授二十年科研的代表性作品 !全面论述机器人控制系统设计的原理、方法与关键技术 !英文版由Springer出版全球发行!

作者:刘金琨

丛书名:机器人科学与技术丛书

定价:108元

印次:2-3

ISBN:9787302592402

出版日期:2022.04.01

印刷日期:2024.11.25

图书责编:盛东亮

图书分类:零售

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本书系统地介绍了机械手控制的几种先进设计方法,是作者多年来从事机器人控制系统教学和科研 工作的结晶,同时融入了国内外同行近年来所取得的**成果。 本书主要以机械手的控制为论述对象,共包括16章内容,分别介绍PID 控制、神经网络自适应控制、 模糊自适应控制、迭代学习控制、反演控制、滑模控制、自适应鲁棒控制、末端轨迹及力的连续切换滑模控 制、重复控制的基本原理及设计、机械手容错控制、基于事件驱动的机械手反演控制、基于输入延迟的机械 手控制、基于执行器量化的控制、基于控制方向未知的控制和多智能体系统一致性控制的设计与分析。每 种方法都给出了算法推导、实例分析和相应的MATLAB仿真设计程序。 本书各部分内容既相互联系又相互独立,读者可根据自己的需要选择学习。本书适合从事生产过程 自动化、计算机应用、机械电子和电气自动化领域工作的工程技术人员阅读,也可作为高等院校工业自动 化、自动控制、机械电子、自动化仪表、计算机应用等专业的教学参考书。

刘金琨 北京航空航天大学教授,博士生导师。分别于1989年7月、1994年3月和1997年3月获东北大学工学学士、工学硕士和工学博士学位。1997年3月─1998年12月在浙江大学工业控制技术研究所做博士后研究工作;1999年1月─1999年7月在香港科技大学从事合作研究;1999年11月至今在北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院从事教学与科研工作,主讲“智能控制”“先进控制系统设计”“系统辨识”等课程,主要研究方向为控制理论与应用。先后主持国家自然科学基金等科研项目10余项,发表学术论文100余篇,出版《先进PID控制MATLAB仿真》《滑模变结构控制MATLAB仿真》《机器人控制系统的设计与MATLAB仿真》《RBF神经网络自适应控制MATLAB仿真》《系统辨识》和《智能控制——理论基础、算法设计与应用》等著作。

前言 有关机器人控制理论及其工程应用,近年来已有大量的论文发表。作者多年来一直从事控制理论及应用方面的教学和研究工作,为了促进机器人控制和自动化技术的进步,反映机器人控制设计与应用中的最新研究成果,并使广大研究人员和工程技术人员能了解、掌握和应用这一领域的最新技术,学会用MATLAB语言进行各种机器人控制算法的分析和设计,作者编写了本书,以抛砖引玉,供广大读者学习参考。 本书是在总结作者多年研究成果的基础上,进一步理论化、系统化、规范化、实用化而成的,特点如下: (1) 控制算法取材新颖,内容先进,重点置于学科交叉部分的前沿研究和介绍一些有潜力的新思想、新方法和新技术,取材着重于基本概念、基本理论和基本方法。 (2) 针对每种控制算法给出了完整的MATLAB仿真程序,并给出了程序的说明和仿真结果,具有很强的可读性。 (3) 着重从应用角度出发,突出理论联系实际,面向广大工程技术人员,具有很强的工程性和实用性。书中有大量应用实例及结果分析,为读者提供了有益的借鉴。 (4) 所给出的各种控制算法完整,结构设计力求简单明了,便于自学和进一步开发。 (5) 所介绍的方法不局限于机械手的控制,同时也适合解决运动控制领域其他背景的控制问题。 本书主要以机器人力臂为被控对象,此外,为了介绍一些新的运动控制方法,本书还以机械系统、电机、倒立摆为被控对象辅助说明。 本书是在原有《机器人控制系统的设计与MATLAB仿真》基础上撰写而成的,并增加、修改和删除了部分内容。全书 共包括16章内容。第1章为绪论,介绍机器人的几种控制方法及模型特性; 第2章介绍机械...

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第1章绪论

1.1机器人控制方法简介

1.1.1机器人常用的控制方法

1.1.2不确定机器人系统的控制

1.2机器人动力学模型及其结构特性

1.3基于S函数的Simulink仿真

1.3.1S函数简介

1.3.2S函数使用步骤

1.3.3S函数的基本功能及重要参数设定

1.3.4S函数描述实例

第2章机械手PD控制

2.1机械手独立PD控制

2.1.1控制律的设计

2.1.2收敛性分析

2.1.3仿真实例

2.2基于重力补偿的机械手PD控制

2.2.1控制律的设计

2.2.2控制律分析

2.3基于模型补偿的机械手PD控制

2.3.1系统描述

2.3.2控制器的设计

2.3.3仿真实例

参考文献

第3章机械手神经网络自适应控制

3.1一种简单的RBF网络自适应滑模控制

3.1.1问题描述

3.1.2RBF网络原理

3.1.3控制算法设计与分析

3.1.4仿真实例

3.2基于RBF网络逼近的机械手自适应控制

3.2.1问题的提出

3.2.2基于RBF网络逼近的控制器

3.2.3针对f(x)中各项分别进行神经网络逼近

3.2.4仿真实例

参考文献

第4章机械手模糊自适应控制

4.1单力臂机械手直接自适应模糊控制

4.1.1问题描述

4.1.2模糊控制器的设计

4.1.3自适应律的设计

4.1.4仿真实例 ...

本书主要以机械手为被控对象,系统地论述了机器人控制系统设计的基本设计方法,包括先进PD控制、神经网络自适应控制、模糊自适应控制、迭代学习控制、反演控制、滑模控制、自适应鲁棒控制、末端轨迹及力的连续切换滑膜控制、重复控制、传感器和执行器容错控制、事件驱动控制、输入延迟控制、执行器量化控制、控制方向未知的控制和多智能体系统一致性控制的设计与分析。每种方法都给出了算法推导、实例分析和相应的MATLAB设计仿真程序。本书特点如下:
(1) 机器人控制系统的控制算法重点在于基础理论分析,针对机械手基本控制算法进行了深入剖析。
(2) 所有控制算法均给出了完整的MATLAB仿真程序,也给出了程序的说明和仿真结果,具有很强的可读性。
(3) 从应用的角度出发,理论联系实际,面向广大科研与工程技术人员,具有很高的工程实用价值。
(4) 控制算法及应用实例的程序结构设计简单明了,便于读者学习和二次开发。