網(wǎng)絡(luò)遙操作機(jī)器人的時(shí)延預(yù)測(cè)控制研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)遙操作機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于原子能技術(shù)、空間技術(shù)、海洋技術(shù)、遠(yuǎn)程手術(shù)和遠(yuǎn)程教育等領(lǐng)域。但是時(shí)延的存在，使得網(wǎng)絡(luò)遙操作機(jī)器人控制性能下降，甚至不穩(wěn)定。
　　在網(wǎng)絡(luò)遙操作機(jī)器人系統(tǒng)中，時(shí)延具有隨機(jī)性。為了解決時(shí)延問題，本文設(shè)計(jì)了一種基于時(shí)延灰色預(yù)測(cè)的JGPC-PID網(wǎng)絡(luò)遙操作機(jī)器人控制系統(tǒng)。首先對(duì)網(wǎng)絡(luò)遙操作機(jī)器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，利用拉格朗日函數(shù)建立了動(dòng)力學(xué)方程，得到系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型。為了分析時(shí)延特性，找出時(shí)延規(guī)律，對(duì)實(shí)際采集的時(shí)

2、延數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。采用三種模型預(yù)測(cè)方法對(duì)時(shí)延進(jìn)行建模和預(yù)測(cè)，通過和其他建模預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析，得出灰色預(yù)測(cè)模型精度較高，建模所需的數(shù)據(jù)量少，更適合在線滾動(dòng)預(yù)測(cè)。最后基于對(duì)時(shí)延的灰色預(yù)測(cè)，給出了網(wǎng)絡(luò)遙操作機(jī)器人控制系統(tǒng)的總體架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)方法。改進(jìn)的廣義預(yù)測(cè)控制主端控制器根據(jù)灰色預(yù)測(cè)對(duì)時(shí)延進(jìn)行補(bǔ)償，并做出相應(yīng)的預(yù)測(cè)控制決策。結(jié)合預(yù)測(cè)控制量，從端PID和從端機(jī)器人形成閉環(huán)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)從端的連續(xù)控制。最后對(duì)所提出的算法進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，并和基于波變