Устойчивость и управление манипуляционными роботами

• Автор: Фрейдович, Леонид Борисович
• Шифр специальности: 05.13.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 155 с.

Содержание
1 Введение
1.1 Актуальность темы
1.2 Цель и задачи исследования
1.3 Методы исследования
1.4 Построение математических моделей роботов
1.5 Обзор литературы с комментариями
1.5.1 Задача слежения
1.5.2 Задача позиционирования
1.5.3 Применение метода малого параметра
1.6 О структуре данной работы
2 Стабилизация положения упругого робота ПД-регулято-ром с использованием разных датчиков
2.1 Теоретические результаты о стабилизации робота посредством ПД-регулятора
2.2 Обучение управления компенсации силы тяжести
2.3 Результаты численного эксперимента
3 Стабилизация положения робота с упругими сочленениями при ограничениях на управление с измерением и без измерения скоростей
3.1 Постановка задачи

3.2 Асимптотическая стабилизация звеньев робота при доступности измерению обобщенных скоростей роторов двигателей
3.3 Асимптотическая стабилизация при недоступных измерению обобщенных скоростях
3.4 Замечания
4 Робастное позиционирование манипулятора с использованием слабой интегральной обратной связи
4.1 Асимптотическая устойчивость в целом сингулярно возмущенных систем
4.2 Стабилизация жесткого робота
4.3 Стабилизация податливого робота
4.4 Результаты численного эксперимента
4.5 Заключение к главе
5 Некоторые оценки областей устойчивости при конечных
коэффициентах усиления ПИД - регулятора
5.1 Постановка задачи
5.2 Анализ устойчивости для задачи позиционирования
5.3 Область экспоненциальной устойчивости для системы
ПИД - регулятором
5.4 Некоторые вариации ПИД - регуляторов и небольшие добавления к предыдущим главам
5.5 Задача слежения за медленным движением вдоль заданной траектории
6 Робастная стабилизация робота-манипулятора с податливыми сочленениями сильной обратной связью
6.1 Постановка задачи

при похожих условиях, которые приведены в главе 3, и могут быть улучшены как и предыдущие, а именно: К~1 4- К{г + К21 < а~1Е.
В статье показано также, что при ошибке в задании К, при соблюдении соответствующих условий асимптотическая устойчивость в целом сохранится, но система выйдет в смещенное положение.
Замечая, что в уравнения входит не К, а комбинация K~1g(qid), можно сделать вывод о том, что справедливо аналогичное заключение об ошибке в задании g{qu)
В работе [66] для модели (А) предлагался следующий регулятор
и = -Дд(д2 - qid - [K~l + Kgtqid)) - K2(qc + q2) Qc = -R;1K2(qc + q2)
и регулятор из работы [30]. Оба закона управления получены как частные случаи применения разработанного в работе метода стабилизации одной лагранжевой системы при помощи связанной с ней посредством упругих сил другой лагранжевой системы, которая должна моделироваться в процессе управления в режиме on-line.
Относительно обеих изложенных выше работ стоит заметить, что наблюдатели второго порядка вносят лишь дополнительные вычислительные затраты и взамен, по-видимому, не дают ничего кроме предельно ясной механической интерпретации.
В работе [34] для модели (С) предложен регулятор
и =-Kp(q-qd) + Cz + g(qd), где i = Tz - B(q - qd)
Предполагается, что существует матрица Р > 0, такая что для некоторой Q > 0 одновременно выполнены тождества: Т+ РТ = — Q и РВ = -С.
Доказано, что если Кр достаточно велико в сравнении с а, то система асимптотически устойчива в целом. При доказательстве использова-