本書系統(tǒng)地介紹了機(jī)械手控制的幾種先進(jìn)設(shè)計(jì)方法,是作者多年來從事機(jī)器人控制系統(tǒng)教學(xué)和科研 工作的結(jié)晶,同時(shí)融入了國內(nèi)外同行近年來所取得的**成果。 本書主要以機(jī)械手的控制為論述對(duì)象,共包括16章內(nèi)容,分別介紹PID 控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制、 模糊自適應(yīng)控制、迭代學(xué)習(xí)控制、反演控制、滑�？刂�、自適應(yīng)魯棒控制、末端軌跡及力的連續(xù)切換滑模控 制、重復(fù)控制的基本原理及設(shè)計(jì)、機(jī)械手容錯(cuò)控制、基于事件驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手反演控制、基于輸入延遲的機(jī)械 手控制、基于執(zhí)行器量化的控制、基于控制方向未知的控制和多智能體系統(tǒng)一致性控制的設(shè)計(jì)與分析。每 種方法都給出了算法推導(dǎo)、實(shí)例分析和相應(yīng)的MATLAB仿真設(shè)計(jì)程序。 本書各部分內(nèi)容既相互聯(lián)系又相互獨(dú)立,讀者可根據(jù)自己的需要選擇學(xué)習(xí)。本書適合從事生產(chǎn)過程 自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、機(jī)械電子和電氣自動(dòng)化領(lǐng)域工作的工程技術(shù)人員閱讀,也可作為高等院校工業(yè)自動(dòng) 化、自動(dòng)控制、機(jī)械電子、自動(dòng)化儀表、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)的教學(xué)參考書。
有關(guān)機(jī)器人控制理論及其工程應(yīng)用，近年來已有大量的論文發(fā)表。作者多年來一直從事控制理論及應(yīng)用方面的教學(xué)和研究工作，為了促進(jìn)機(jī)器人控制和自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步，反映機(jī)器人控制設(shè)計(jì)與應(yīng)用中的研究成果，并使廣大研究人員和工程技術(shù)人員能了解、掌握和應(yīng)用這一領(lǐng)域的技術(shù)，學(xué)會(huì)用MATLAB語言進(jìn)行各種機(jī)器人控制算法的分析和設(shè)計(jì)，作者編寫了本書，以拋磚引玉，供廣大讀者學(xué)習(xí)參考。
本書是在總結(jié)作者多年研究成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步理論化、系統(tǒng)化、規(guī)范化、實(shí)用化而成的，特點(diǎn)如下：
(1) 控制算法取材新穎，內(nèi)容先進(jìn)，重點(diǎn)置于學(xué)科交叉部分的前沿研究和介紹一些有潛力的新思想、新方法和新技術(shù)，取材著重于基本概念、基本理論和基本方法。
(2) 針對(duì)每種控制算法給出了完整的MATLAB仿真程序，并給出了程序的說明和仿真結(jié)果，具有很強(qiáng)的可讀性。
(3) 著重從應(yīng)用角度出發(fā)，突出理論聯(lián)系實(shí)際，面向廣大工程技術(shù)人員，具有很強(qiáng)的工程性和實(shí)用性。書中有大量應(yīng)用實(shí)例及結(jié)果分析，為讀者提供了有益的借鑒。
(4) 所給出的各種控制算法完整，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)力求簡(jiǎn)單明了，便于自學(xué)和進(jìn)一步開發(fā)。
(5) 所介紹的方法不局限于機(jī)械手的控制，同時(shí)也適合解決運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域其他背景的控制問題。
本書主要以機(jī)器人力臂為被控對(duì)象，此外，為了介紹一些新的運(yùn)動(dòng)控制方法，本書還以機(jī)械系統(tǒng)、電機(jī)、倒立擺為被控對(duì)象輔助說明。
本書是在原有《機(jī)器人控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與MATLAB仿真》基礎(chǔ)上撰寫而成的，并增加、修改和刪除了部分內(nèi)容。全書
共包括16章內(nèi)容。第1章為緒論，介紹機(jī)器人的幾種控制方法及模型特性； 第2章介紹機(jī)械手PD控制的幾種基本設(shè)計(jì)方法，通過仿真和分析進(jìn)行了說明； 第3章介紹機(jī)械手神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制的幾種設(shè)計(jì)方法； 第4章介紹基于LMI的模糊魯棒控制方法和幾種機(jī)械手模糊自適應(yīng)控制器的設(shè)計(jì)方法； 第5章介紹機(jī)械手迭代學(xué)習(xí)控制
設(shè)計(jì)方法； 第6章介紹機(jī)械手反演控制的設(shè)計(jì)方法； 第7章介紹機(jī)械手滑�？刂苹驹O(shè)計(jì)方法； 第8章介紹機(jī)械手自適應(yīng)魯棒控制方法，包括魯棒控制器和自適應(yīng)控制器的設(shè)計(jì)； 第9章介紹機(jī)械手末端軌跡及力控制設(shè)計(jì)方法； 第10章介紹重復(fù)控制的基本原理及設(shè)計(jì)方法； 第11章介紹機(jī)械手容錯(cuò)控制器的設(shè)計(jì)和分析方法； 第12章介紹基于事件驅(qū)動(dòng)的機(jī)械手反演控制設(shè)計(jì)方法； 第13章介紹在
帶有
輸入延遲的輸入受限控制下的機(jī)械手控制器設(shè)計(jì)和分析方法； 第14章介紹基于隨機(jī)量化的執(zhí)行器量化控制器設(shè)計(jì)和分析方法； 第15章介紹基于控制方向未知的反演控制器設(shè)計(jì)和分析方法； 第16章介紹多智能體系統(tǒng)一致性控制的設(shè)計(jì)與分析。
本書介紹的控制方法有些選自高水平國際期刊中的經(jīng)典控制方法，并對(duì)其中的一些算法進(jìn)行了修正或補(bǔ)充。通過對(duì)一些典型控制器設(shè)計(jì)方法進(jìn)行詳細(xì)的理論分析和仿真分析，使一些深?yuàn)W的控制理論易于掌握，為讀者的深入研究打下基礎(chǔ)。
本書是基于英文版MATLAB環(huán)境下開發(fā)(書中仿真圖的圖字均為英文)。書中各章節(jié)的內(nèi)容具有很強(qiáng)的獨(dú)立性，讀者可以結(jié)合自己的方向深入地進(jìn)行研究。
作者在研究過程中，東北大學(xué)徐心和教授和薛定宇教授在機(jī)器人控制及仿真等方面給予作者很多的指點(diǎn)，北京航空航天大學(xué)爾聯(lián)潔教授在控制理論方面
給予作者多年的指導(dǎo)，在此深表感謝。
由于作者水平有限，書中難免存在一些不足之處，真誠歡迎廣大讀者批評(píng)指正。
劉金琨2022年4月于北京航空航天大學(xué)
仿真程序使用說明
(1) 所有仿真算法程序按章歸類，程序名與書中一一對(duì)應(yīng)。
(2) 將下載的仿真程序復(fù)制到硬盤中MATLAB運(yùn)行的路徑中，便可仿真運(yùn)行。
(3) 本書算法程序在當(dāng)前MATLAB版本下運(yùn)行成功，并適用于其他更高級(jí)版本。
(4) 程序下載： 到清華大學(xué)出版社網(wǎng)站（www.tup.tsinghua.edu.cn）本書頁面下載。
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