包郵 機器人控製係統的設計與MATLAB仿真:先進設計方法+基本設計方法

包郵 機器人控製係統的設計與MATLAB仿真:先進設計方法+基本設計方法 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

劉金琨 著
圖書標籤:
  • 機器人控製係統
  • MATLAB仿真
  • 控製係統設計
  • 先進控製
  • 基本控製
  • 自動化
  • 電機控製
  • 智能控製
  • 算法
  • 工程應用
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302470083
商品編碼:20406629722

具體描述

YL11732  9787302470083 9787302456964  機器人控製係統的設計與MATLAB仿真:先進設計方法 +基本設計方法

機器人控製係統的設計與MATLAB仿真:先進設計方法

本書係統地介紹瞭機械手為主的先進控製器的設計和分析方法,是作者多年從事機器人控製係統教學和科研工作的結晶,同時融入瞭國內外同行近年來所取得的*新成果。

本書是在原有《機器人控製係統的設計與MATLAB仿真》基礎上撰寫而成的。全書分為上下兩冊,作為下冊,本冊以電機、機械手、倒立擺、移動機器人和四鏇翼飛行器為對象,共分13章,包括控製係統輸齣受限控製、控製輸入受限控製、基於軌跡規劃的機械手控製、機械手模糊自適應反演控製、機械手迭代學習控製、柔性機械手反演及動態麵控製、柔性機械臂分布式參數邊界控製、移動機器人的軌跡跟蹤控製、移動機器人雙環軌跡跟蹤控製、四鏇翼飛行器軌跡控製、基於LMI的控製係統設計、基於綫性矩陣不等式的倒立擺T�睸模糊控製和執行器容錯控製。每種控製方法都給齣瞭算法推導、實例分析和相應的MATLAB仿真設計程序。

本書各部分內容既相互聯係又相互獨立,讀者可根據自己需要選擇學習。本書適用於從事生産過程自動化、計算機應用、機械電子和電氣自動化領域工作的工程技術人員閱讀,也可作為高等院校工業自動化、自動控製、機械電子、自動化儀錶、計算機應用等**的教學參考書。

第1章控製係統輸齣受限控製

1.1輸齣受限引理

1.2位置輸齣受限控製

1.2.1係統描述

1.2.2控製器設計

1.2.3仿真實例

1.3位置及速度輸齣受限控製

1.3.1多狀態輸齣受限引理

1.3.2係統描述

1.3.3控製器設計與分析

1.3.4仿真實例

1.4按設定誤差性能指標收斂控製

1.4.1問題描述

1.4.2跟蹤誤差性能函數設計

1.4.3收斂性分析

1.4.4仿真實例

參考文獻

第2章控製係統輸入受限控製

2.1基於雙麯正切的控製輸入受限控製

2.1.1定理及分析

2.1.2基於雙麯正切的控製輸入受限控製

2.1.3仿真實例

2.2負載未知下的控製輸入受限控製

2.2.1問題的提齣

2.2.2自適應控製律設計

2.2.3閉環係統穩定性分析

2.2.4仿真實例

2.3帶擾動的控製輸入受限控製

2.3.1係統描述

2.3.2指數收斂乾擾觀測器設計

2.3.3控製器的設計及分析

2.3.4仿真實例

2.4基於反演的非綫性係統控製輸入受限控製

2.4.1係統描述

2.4.2雙麯正切光滑函數特點

2.4.3控製輸入受限方法

2.4.4基於反演的控製算法設計

2.4.5仿真實例

2.5基於輸齣受限和輸入受限的控製

2.5.1係統描述

2.5.2控製器設計

2.5.3基於反演的控製算法設計

2.5.4仿真實例

2.6基於反演的控製輸入及變化率受限控製

2.6.1係統描述

2.6.2控製輸入受限方法

2.6.3基於反演的控製算法設計

2.6.4仿真實例

2.7基於反演的控製輸入及變化率受限軌跡跟蹤控製

2.7.1係統描述

2.7.2控製輸入受限方法

2.7.3基於反演的控製算法設計

2.7.4仿真實例

2.8基於反演的控製輸入及變化率受限魯棒控製

2.8.1係統描述

2.8.2控製輸入受限方法

2.8.3基於反演的控製算法設計

2.9基於Nussbaum函數的控製輸入受限控製

2.9.1係統描述

2.9.2輸入受限控製方法

2.9.3基於反演的輸入受限控製算法設計

2.9.4仿真實例

附錄

參考文獻

第3章基於軌跡規劃的機械手控製

3.1差分進化算法

3.1.1差分進化算法的提齣

3.1.2標準差分進化算法

3.1.3差分進化算法的基本流程

3.1.4差分進化算法的參數設置

3.1.5基於差分進化算法的函數優化

3.2軌跡規劃算法的設計

3.2.1一個簡單的樣條插值實例

3.2.2軌跡規劃算法介紹

3.2.3*優軌跡的設計

3.3單關節機械手*優軌跡控製

3.3.1問題的提齣

3.3.2*優軌跡的優化

3.3.3仿真實例

3.4雙關節機械手*優軌跡控製

3.4.1係統描述

3.4.2規劃器設計

3.4.3仿真實例

參考文獻

第4章機械手模糊自適應反演控製

4.1基於反演方法的單關節機器人自適應模糊控製

4.1.1係統描述

4.1.2Backstepping控製器設計

4.1.3基於Backstepping的自適應模糊控製

4.1.4仿真實例

4.2雙關節機械臂的自適應模糊反演控製

4.2.1係統描述

4.2.2傳統Backstepping控製器設計及穩定性分析

4.2.3仿真實例

參考文獻

第5章機械手自適應迭代學習控製

5.1控製器增益自適應整定的機械手迭代學習控製

5.1.1問題的提齣

5.1.2控製器設計

5.1.3收斂性分析

5.1.4仿真實例

5.2基於增益自適應整定的機械手迭代學習控製的改進

5.2.1算法的改進

5.2.2仿真實例

5.3基於切換增益的單關節機械手迭代學習控製

5.3.1問題描述

5.3.2自適應迭代學習控製器設計

5.3.3收斂性分析

5.3.4仿真實例

5.4基於切換增益的多關節機械手迭代學習控製

5.4.1問題的提齣

5.4.2三個定理及收斂性分析

5.4.3仿真實例

附錄

參考文獻

第6章柔性機械手反演及動態麵控製

6.1柔性機械手的反演控製

6.1.1係統描述

6.1.2反演控製器設計

6.1.3仿真實例

6.2柔性機械手動態麵控製

6.2.1係統描述

6.2.2控製律設計

6.2.3穩定性分析

6.2.4仿真實例

6.3柔性關節機械手K�補鄄餛魃杓萍胺治鯸r

6.3.1K�補鄄餛魃杓圃�理

6.3.2柔性關節機械手模型描述與變換

6.3.3柔性關節機械手K�補鄄餛魃杓樸敕治鯸r

6.3.4按A0為Hurwitz進行K的設計

6.3.5仿真實例

6.4基於K�補鄄餛韉娜嶁怨亟諢�械手動態麵控製

6.4.1控製算法設計

6.4.2穩定性分析

6.4.3仿真實例

6.5柔性機械手神經網絡反演控製

6.5.1係統描述

6.5.2反演控製器設計

6.5.3仿真實例

參考文獻

第7章柔性機械臂分布式參數邊界控製

7.1柔性機械臂的偏微分方程動力學建模

7.1.1柔性機械臂的控製問題

7.1.2柔性機械臂的偏微分方程建模

7.2柔性機械臂分布式參數邊界控製——指數收斂方法

7.2.1引理

7.2.2邊界控製律的設計 

7.2.3仿真實例

7.3柔性機械臂分布式參數邊界控製�睱aSalle分析方法

7.3.1模型描述

7.3.2模型的空間轉換

7.3.3閉環係統耗散性分析 

7.3.4半群和緊湊性分析

7.3.5收斂性分析

7.3.6仿真實例

附錄

參考文獻

第8章移動機器人的軌跡跟蹤控製

8.1移動機器人運動學反演控製

8.1.1運動學模型的建立

8.1.2反演控製器設計

8.1.3仿真實例

8.2移動機器人動力學反演控製

8.2.1動力學模型的建立

8.2.2反演控製器設計

8.2.3仿真實例

8.3移動機器人軌跡跟蹤迭代學習控製

8.3.1數學基礎

8.3.2係統描述

8.3.3控製律設計及收斂性分析

8.3.4仿真實例

參考文獻

第9章移動機器人雙環軌跡跟蹤控製

9.1移動機器人的滑模軌跡跟蹤控製

9.1.1移動機器人運動學模型

9.1.2位置控製律設計(外環)

9.1.3姿態控製律設計(內環)

9.1.4閉環係統的設計關鍵

9.1.5仿真實例

9.2基於全局穩定的移動機器人雙環軌跡跟蹤控製

9.2.1移動機器人運動學模型

9.2.2動態係統全局漸近穩定定理

9.2.3控製係統設計

9.2.4整個閉環穩定性分析

9.2.5仿真實例

9.3移動機器人雙環編隊控製

9.3.1移動機器人運動學模型

9.3.2控製係統設計

9.3.3整個閉環穩定性分析

9.3.4仿真實例

參考文獻

第10章四鏇翼飛行器軌跡控製

10.1基於內外環的四鏇翼飛行器的PD控製

10.1.1四鏇翼飛行器動力學模型

10.1.2位置控製律設計

10.1.3虛擬姿態角度求解

10.1.4姿態控製律設計

10.1.5閉環係統的設計關鍵

10.1.6仿真實例

10.2基於雙閉環的四鏇翼飛行器速度控製

10.2.1四鏇翼飛行器動力學模型

10.2.2四鏇翼飛行器速度控製

10.2.3虛擬姿態角度求解

10.2.4姿態控製律設計

10.2.5閉環係統的設計關鍵

10.2.6仿真實例

10.3基於雙閉環的四鏇翼飛行器編隊控製

10.3.1四鏇翼飛行器動力學模型

10.3.2四鏇翼飛行器編隊控製

10.3.3虛擬姿態角度求解

10.3.4姿態控製律設計

10.3.5閉環係統的設計關鍵

10.3.6仿真實例

參考文獻

第11章基於LMI的控製係統設計

11.1控製係統LMI控製算法設計

11.1.1係統描述

11.1.2控製器設計與分析

11.1.3仿真實例

11.2位置跟蹤控製係統LMI算法設計

11.2.1係統描述

11.2.2控製器設計

11.2.3控製器設計與分析

11.2.4仿真實例

11.3帶擾動的控製係統LMI控製算法設計

11.3.1係統描述

11.3.2基於H∞指標控製器設計與分析

11.3.3LMI設計

11.3.4仿真實例

11.4帶擾動的控製係統LMI跟蹤控製算法設計

11.4.1係統描述

11.4.2仿真實例

11.5控製輸入受限下的LMI控製算法設計

11.5.1係統描述

11.5.2控製器的設計與分析

11.5.3LMI設計

11.5.4仿真實例

11.6控製輸入受限下位置跟蹤LMI控製算法

11.6.1係統描述

11.6.2控製器設計

11.6.3控製器設計與分析

11.6.4仿真實例

11.7控製輸入受限下的LMI倒立擺係統鎮定

11.7.1係統描述

11.7.2控製器設計與分析

11.7.3仿真實例

11.8基於LMI的控製輸入及其變化率受限控製算法

11.8.1係統描述

11.8.2控製器的設計與分析

11.8.3仿真實例

附錄

參考文獻

第12章基於LMI的倒立擺T�睸模糊控製

12.1單級倒立擺的T�睸模糊建模

12.1.1T�睸型模糊係統

12.1.2倒立擺係統的控製問題

12.1.3基於2條模糊規則的設計

12.1.4基於4條模糊規則的設計

12.2基於極點配置的單級倒立擺T�睸模糊控製

12.2.1基於2條模糊規則的控製器設計

12.2.2基於4條模糊規則的控製器設計

12.3基於LMI的單級倒立擺T�睸模糊控製 

12.3.1LMI不等式的設計及分析

12.3.2不等式的轉換

12.3.3LMI的設計實例

12.3.4基於LMI的單級倒立擺T�睸模糊控製

參考文獻

 

第13章執行器自適應容錯控製

13.1SISO係統執行器自適應容錯控製

13.1.1控製問題描述

13.1.2控製律的設計與分析

13.1.3仿真實例

13.2MISO係統執行器自適應容錯控製

13.2.1控製問題描述

13.2.2控製律的設計與分析

13.2.3仿真實例

13.3帶執行器卡死的MISO係統自適應容錯控製

13.3.1控製問題描述

13.3.2控製律的設計與分析

13.3.3仿真實例

13.4基於狀態輸齣受限性能的切換容錯控製

13.4.1多狀態輸齣受限引理

13.4.2係統描述

13.4.3基於Barrier Lyapunov的狀態輸齣受限控製

13.4.4監控函數設計

13.4.5仿真實例

附錄

參考文獻


機器人控製係統的設計與MATLAB仿真:基本設計方法

《機器人控製係統的設計與MATLAB仿真:基本設計方法(電子信息與電氣工程技術叢書)》係統地介紹瞭機械手控製的幾種先進設計方法,是作者多年來從事機器人控製係統教學和科研工作的結晶,同時融入瞭國內外同行近年來所取得的*新成果。 
  本書以機械手的控製為論述對象,共包括10章,分彆介紹瞭先進PID控製、神經網絡自適應控製、模糊自適應控製、迭代學習控製、反演控製、滑模控製、自適應魯棒控製、末端軌跡及力控製、重復控製設計方法。每種方法都給齣瞭算法推導、實例分析和相應的MATLAB仿真設計程序。 
  本書各部分內容既相互聯係又相互獨立,讀者可根據自己的需要選擇學習。本書適用於從事生産過程自動化、計算機應用、機械電子和電氣自動化領域工作的工程技術人員閱讀,也可作為高等院校工業自動化、自動控製、機械電子、自動化儀錶、計算機應用等**的教學參考書。
前言Ⅰ 
仿真程序使用說明Ⅲ 
第1章緒論 
1.1機器人控製方法簡介 
1.1.1機器人常用的控製方法 
1.1.2不確定機器人係統的控製 
1.2機器人動力學模型及其結構特性 
1.3基於S函數的Simulink仿真 
1.3.1S函數簡介 
1.3.2S函數使用步驟 
1.3.3S函數的基本功能及重要參數設定 
1.3.4S函數描述實例 
第2章機械手PID控製 
2.1機械手獨立PD控製 
2.1.1控製律設計 
2.1.2收斂性分析 
2.1.3仿真實例 
2.2基於重力補償的機械手PD控製 
2.2.1控製律設計 
2.2.2控製律分析 
2.3基於模型補償的機械手PD控製 
2.3.1係統描述 
2.3.2控製器的設計 
2.3.3仿真實例 
參考文獻 
第3章機械手神經網絡自適應控製 
3.1一種簡單的RBF網絡自適應滑模控製 
3.1.1問題描述 
3.1.2RBF網絡原理 
3.1.3控製算法設計與分析 
3.1.4仿真實例 
3.2基於RBF網絡逼近的機械手自適應控製 
3.2.1問題的提齣 
3.2.2基於RBF神經網絡逼近的控製器 
3.2.3針對f(x)中各項分彆進行神經網絡逼近 
3.2.4仿真實例 
參考文獻 
第4章機械手模糊自適應控製 
4.1單力臂機械手直接自適應模糊控製 
4.1.1問題描述 
4.1.2模糊控製器的設計 
4.1.3自適應律的設計 
4.1.4仿真實例 
4.2單力臂機械手間接自適應模糊控製 
4.2.1問題描述 
4.2.2自適應模糊滑模控製器設計 
4.2.3穩定性分析 
4.2.4仿真實例 
4.3單級倒立擺的監督模糊控製 
4.3.1模糊係統的設計 
4.3.2模糊監督控製器的設計 
4.3.3穩定性分析 
4.3.4仿真實例 
4.4基於模糊補償的機械手自適應模糊控製 
4.4.1係統描述 
4.4.2基於傳統模糊補償的控製 
4.4.3基於模型信息已知的模糊補償控製 
4.4.4仿真實例 
4.5基於綫性矩陣不等式的單級倒立擺T�睸模糊控製 
4.5.1基於LMI的T�睸型模糊係統控製器設計 
4.5.2LMI不等式的設計及分析 
4.5.3不等式的轉換 
4.5.4LMI設計實例說明 
4.5.5單級倒立擺的T�睸模型模糊控製 
參考文獻 
第5章機械手迭代學習控製及重復控製 
5.1迭代學習控製的數學基礎 
5.1.1矩陣的跡及初等性質 
5.1.2嚮量範數和矩陣範數 
5.2迭代學習控製方法介紹 
5.2.1迭代學習控製基本原理 
5.2.2基本的迭代學習控製算法 
5.2.3迭代學習控製主要分析方法 
5.2.4迭代學習控製的關鍵技術 
5.3機械手軌跡跟蹤迭代學習控製仿真實例 
5.3.1控製器設計 
5.3.2仿真實例 
5.4綫性時變連續係統迭代學習控製 
5.4.1係統描述 
5.4.2控製器設計及收斂性分析 
5.4.3仿真實例 
5.5任意初始狀態下的迭代學習控製 
5.5.1問題的提齣 
5.5.2控製器的設計 
5.5.3仿真實例 
參考文獻 
第6章機械手反演控製 
6.1簡單反演控製器設計 
6.1.1基本原理 
6.1.2仿真實例 
6.2單關節機械手的反演控製 
6.2.1係統描述 
6.2.2反演控製器設計 
6.2.3仿真實例 
6.3雙耦閤電機的反演控製 
6.3.1係統描述 
6.3.2反演控製器設計 
6.3.3仿真實例 
參考文獻 
第7章機械手滑模控製 
7.1機械手動力學模型及特性 
7.2基於計算力矩法的滑模控製 
7.2.1係統描述 
7.2.2控製律設計 
7.2.3仿真實例 
7.3基於輸入輸齣穩定性理論的滑模控製 
7.3.1係統描述 
7.3.2控製律設計 
7.3.3仿真實例 
7.4基於LMI的指數收斂非綫性乾擾觀測器的控製 
7.4.1非綫性乾擾觀測器的問題描述 
7.4.2非綫性乾擾觀測器的設計 
7.4.3LMI不等式的求解 
7.4.4計算力矩法的滑模控製 
7.4.5仿真實例 
7.5欠驅動兩杆機械臂Pendubot滑模控製 
7.5.1Pendubot控製問題 
7.5.2Pendubot機械臂建模 
7.5.3Pendubot動力學模型 
7.5.4Pendubot模型的分析 
7.5.5滑模控製律設計 
7.5.6閉環穩定性分析 
7.5.7基於Hurwitz的參數設計 
7.5.8仿真實例 
參考文獻 
第8章機械手自適應魯棒控製 
8.1單力臂機械係統的魯棒自適應控製 
8.1.1問題描述 
8.1.2魯棒模型參考自適應控製 
8.1.3仿真實例 
8.2二級倒立擺的H∞魯棒控製 
8.2.1係統的描述 
8.2.2基於LMI的控製律的設計 
8.2.3二級倒立擺係統的描述 
8.2.4仿真實例 
參考文獻 
第9章機械手末端軌跡及力的連續切換滑模控製 
9.1基於雙麯正切函數切換的滑模控製 
9.1.1雙麯正切函數的特性 
9.1.2仿真實例 
9.1.3基於雙麯正切函數的滑模控製 
9.1.4仿真實例 
9.2基於位置動力學模型的機械手末端軌跡滑模控製 
9.2.1工作空間直角坐標與關節角位置的轉換 
9.2.2機械手在工作空間的建模 
9.2.3滑模控製器的設計 
9.2.4仿真實例 
9.3基於角度動力學模型的機械手末端軌跡滑模控製 
9.3.1機械手在工作空間的建模 
9.3.2工作空間直角坐標與關節角位置的轉換 
9.3.3滑模控製器的設計 
9.3.4仿真實例 
9.4工作空間中雙關節機械手末端的阻抗滑模控製 
9.4.1問題的提齣 
9.4.2阻抗模型的建立 
9.4.3滑模控製器的設計 
9.4.4仿真實例 
9.5受約束條件下雙關節機械手末端力及關節角度的滑模控製 
9.5.1問題的提齣 
9.5.2模型的降階 
9.5.3控製律的設計 
9.5.4穩定性分析 
9.5.5仿真實例 
參考文獻 
第10章重復控製基本原理及設計方法 
10.1重復控製的基本原理 
10.1.1重復控製的理論基礎 
10.1.2基本的重復控製係統結構 
10.1.3基本重復控製係統穩定性分析 
10.1.4仿真實例 
10.2一種具有多路周期指令信號的數字重復控製 
10.2.1係統的結構 
10.2.2重復控製器的設計 
10.2.3仿真實例 
參考文獻 

 


自動化浪潮下的智慧驅動:走進機器人控製的奧秘與實踐 在日新月異的科技浪潮中,機器人已不再是科幻電影中的遙遠想象,而是滲透到工業生産、醫療健康、科學探索乃至日常生活方方麵麵的關鍵力量。它們以精準、高效、不知疲倦的特質,極大地拓展瞭人類的能力邊界,也對我們的生活方式産生瞭深遠的影響。這一切的實現,離不開其核心——精妙絕倫的機器人控製係統。本書旨在為廣大工程師、研究者、學生以及對機器人技術充滿熱情的愛好者,提供一個係統、深入的視角,去理解、設計、實現並優化這些賦予機器“生命”與“智慧”的控製係統。 一、 探尋控製的底層邏輯:從基礎理論到先進理念 任何復雜的係統,都建立在堅實的理論基礎之上。本書將帶您從機器人控製的基石——係統建模齣發,逐步深入。我們將詳細探討不同類型的機器人(如關節式機器人、移動機器人、串聯柔性機器人等)的動力學建模方法,包括牛頓-歐拉法、拉格朗日法等,重點解析如何準確地描述機器人的運動特性、慣性、重力、摩擦等影響因素。理解瞭模型,纔能更好地進行控製。 接著,我們將聚焦於經典的控製理論,如PID(比例-積分-微分)控製。雖然PID看似基礎,但其在實際工程中的應用卻極其廣泛且效果顯著。本書將深入剖析PID控製器的原理,包括其參數整定方法(如Ziegler-Nichols方法、試湊法等),以及在不同場景下的調優技巧,幫助您掌握這一“萬能藥”的精髓。此外,我們還將觸及狀態空間法、李雅普諾夫穩定性理論等更具理論深度的概念,為理解更復雜的控製策略奠定堅實基礎。 然而,隨著機器人性能要求的不斷提高,傳統控製方法有時會顯得力不從心。因此,本書還將重點介紹一係列先進的控製理論和技術,以應對現代機器人控製麵臨的挑戰。我們將深入探討: 自適應控製: 機器人及其工作環境往往充滿不確定性,例如負載變化、參數漂移等。自適應控製能夠根據係統的實時反饋信息,自動調整控製器參數,以維持係統性能的穩定。本書將介紹多種自適應控製策略,如基於梯度下降的自適應律、模型參考自適應控製(MRAC)等,並結閤實例分析其應用場景。 魯棒控製: 在麵對模型不確定性、外部乾擾等不利因素時,魯棒控製能夠保證係統在一定範圍內保持穩定性和性能。我們將詳細講解H∞控製、LMI(綫性矩陣不等式)方法等,幫助您設計齣在嚴苛環境下依然可靠的控製器。 滑模變結構控製(SMC): SMC以其對參數變化和外部乾擾的強魯棒性而聞名,特彆適用於高動態、非綫性係統。本書將深入闡述滑模麵的設計、切換函數生成以及如何剋服抖振現象,使其在實際應用中更具可行性。 模糊邏輯控製(FLC): FLC是一種模仿人類模糊思維的控製方法,擅長處理難以用精確數學模型描述的係統。本書將介紹模糊化、模糊推理、解模糊等核心概念,並演示如何將其應用於機器人係統的路徑規劃、避障等方麵。 神經網絡控製(NNC): 神經網絡憑藉其強大的學習和逼近能力,能夠處理高度非綫性和復雜的係統。我們將探討各種神經網絡結構(如前饋神經網絡、循環神經網絡等)在機器人控製中的應用,包括參數辨識、非綫性補償以及智能決策等方麵。 模型預測控製(MPC): MPC是一種基於模型的優化控製方法,它能夠預見未來係統的動態行為,並在當前時刻優化一係列控製輸入,以滿足未來的目標。本書將詳細解析MPC的原理、預測模型構建、滾動優化等關鍵環節,並探討其在機器人軌跡跟蹤、多機器人協作等復雜任務中的應用。 力/阻抗控製: 在機器人與環境交互的應用中(如裝配、打磨、人機協作),控製機器人施加的力或阻抗至關重要。本書將區分位置控製、力控製和阻抗控製,並介紹實現這些控製策略的常用方法,如基於力傳感器的反饋、模型補償等。 二、 走嚮實踐的橋梁:MATLAB仿真平颱的強大應用 理論的翅膀需要實踐的土壤來承載。MATLAB作為一款強大的工程計算和仿真軟件,是機器人控製係統設計與驗證不可或缺的利器。本書將貫穿始終地展示如何利用MATLAB及其豐富的工具箱,將理論知識轉化為可操作的仿真。 係統建模的MATLAB實現: 我們將演示如何使用MATLAB的符號計算工具箱進行動力學方程推導,以及如何利用Simulink構建圖形化的機器人模型,直觀地展示其運動過程。 控製算法的仿真與調優: 您將學習如何在Simulink中搭建各種控製器的模型,並進行參數的整定與優化。我們將展示如何利用MATLAB的優化工具箱,自動化PID參數的搜索,或求解魯棒控製器的增益。 高級控製策略的仿真平颱: 對於自適應控製、MPC等復雜的控製策略,本書將提供詳細的MATLAB/Simulink仿真框架,幫助您理解其內部工作機製,並根據具體需求進行修改和擴展。 仿真結果的分析與評估: 我們將教授如何利用MATLAB強大的數據可視化能力,對仿真結果進行多維度分析,如生成軌跡圖、誤差圖、性能指標麯綫等,以便全麵評估控製係統的性能。 硬件在環(HIL)仿真的入門: 在更高級的階段,本書還將簡要介紹如何利用MATLAB/Simulink結閤實時硬件,進行硬件在環仿真,為最終的實際部署奠定基礎。 三、 深入理解設計流程:從需求分析到係統集成 本書不僅僅是理論與工具的堆砌,更注重於引導讀者建立完整的機器人控製係統設計思維。我們將跟隨一個典型項目的設計流程,從需求分析到最終實現: 明確控製目標: 首先,我們將強調理解機器人應用場景和預期性能的重要性,以此來確定控製係統的具體目標,如精度、速度、魯棒性、能耗等。 選擇閤適的建模方法: 根據機器人類型和應用需求,選擇最適閤的建模方法,並分析其優缺點。 設計基礎控製器: 從PID等基礎控製器入手,通過仿真驗證其基本性能,並進行初步調優。 引入先進控製策略: 當基礎控製器不足以滿足需求時,本書將指導您如何選擇和應用更高級的控製理論,如自適應、魯棒、MPC等,並分析這些策略的優勢和適用性。 考慮實際約束: 機器人控製係統往往需要在實際約束下工作,如執行器飽和、傳感器噪聲、計算資源限製等。本書將探討如何將這些約束納入控製係統設計,並利用仿真進行驗證。 係統集成與測試: 簡要介紹如何將設計的控製算法集成到機器人硬件平颱,並進行實際的測試與調試。 四、 展望未來:智能化的驅動力 本書在介紹現有先進控製技術的同時,也著眼於機器人控製的未來發展趨勢。我們將簡要探討人工智能(AI)與機器人控製的融閤,如強化學習在機器人策略學習中的應用,以及深度學習在感知與控製一體化中的潛力。這些前沿性的探討,將激發讀者對機器人控製未來發展的思考與探索。 本書特色: 理論與實踐並重: 深入淺齣地講解理論知識,並輔以詳實的MATLAB/Simulink仿真案例,真正做到學以緻用。 係統性強: 從基礎到高級,從建模到控製,再到仿真驗證,構建完整的知識體係。 方法全麵: 涵蓋瞭機器人控製領域經典的與前沿的各種控製方法。 麵嚮工程應用: 強調解決實際工程問題,提供可操作的設計思路和仿真技巧。 無論您是希望掌握機器人控製的精髓,還是希望將復雜的控製理論應用於實際項目,本書都將是您不可多得的良師益友。讓我們一起,在自動化浪潮中,用智慧驅動機器人,開啓無限可能。

用戶評價

評分

這本書的書名,嗯,挺有意思的,“包郵 機器人控製係統的設計與MATLAB仿真:先進設計方法+基本設計方法”。首先,這個“包郵”字眼,雖然有點接地氣,但反過來想,可能也暗示著這本書的內容非常實在,物有所值,能真正解決讀者在機器人控製設計中的實際問題,而不是空泛的理論堆砌。 我之前接觸過一些關於機器人控製的書籍,很多時候講解得過於抽象,對於我這種實踐型學習者來說,需要花費大量的時間去消化和理解。所以,這本書的“MATLAB仿真”部分,對我來說是極具吸引力的。我非常期待它能夠提供清晰、完整的仿真代碼和詳細的步驟解析,讓我能夠直接上手,搭建自己的仿真模型,去驗證各種控製算法的有效性。 而且,它區分瞭“先進設計方法”和“基本設計方法”,這說明作者是有清晰的教學思路的。對於初學者,我希望它能從最基礎的機器人動力學建模、PID控製器的設計和整定開始,講透原理,並且通過簡單的例子讓新手能夠快速掌握。對於有一定基礎的人,那“先進設計方法”部分就顯得尤為重要瞭,我希望能在這裏看到一些當前機器人控製領域的前沿技術,比如深度強化學習在機器人控製中的應用,或者一些新型的優化控製策略。 我覺得,如果這本書能在理論講解清晰的基礎上,輔以大量高質量的仿真案例,並且能夠展現齣不同控製方法在應對不同機器人任務時的優缺點,那它就絕對是一本值得推薦的佳作。我希望通過閱讀這本書,能夠係統地提升我的機器人控製設計能力,並且在MATLAB仿真方麵也能夠達到一個更高的水平,真正實現理論與實踐的完美結閤。

評分

這本書的書名,很有意思,“包郵”兩個字,雖然有點網購的調調,但可能也暗示著這本書的內容非常實用,能讓你物超所值。我對於機器人控製一直抱著濃厚的興趣,尤其是那種能夠將理論知識轉化為實際應用的技術,更是讓我著迷。 我一直覺得,學習機器人控製,光有理論是不夠的,更重要的是要能動手去實現,去驗證。所以,這本書的“MATLAB仿真”這一塊,對我來說簡直是點睛之筆。我非常期待它能提供詳細的仿真案例,能夠一步步地指導我如何在MATLAB中搭建機器人模型,實現各種控製算法,並且能夠直觀地看到不同參數設置下控製效果的差異。 而“先進設計方法”和“基本設計方法”的組閤,則意味著這本書的內容非常全麵。我希望它能從最基礎的機器人動力學建模、反饋控製原理講起,循序漸進,讓初學者也能輕鬆入門。同時,對於有一定基礎的讀者,它也能提供更深入的探討,比如一些前沿的控製策略,甚至是一些AI與機器人控製相結閤的最新研究方嚮。 我相信,一本優秀的機器人控製書籍,不僅要講解理論,更要教會讀者如何去思考,如何去解決問題。我希望這本書能夠提供一些實際的工程設計思路,讓我能夠理解在實際應用中會遇到的各種挑戰,以及如何通過閤理的設計和仿真來剋服它們。總而言之,我非常期待這本書能夠成為我學習機器人控製路上的一本寶典,讓我能夠學有所成,並且在實際應用中取得突破。

評分

這本書的書名就透露著一股“乾貨滿滿”的氣息,尤其是“包郵”兩個字,雖然有些網購的意味,但恰恰體現瞭它麵嚮實際應用、解決實際問題的齣發點。我個人在學習機器人控製的過程中,經常會遇到理論和實際操作脫節的情況,很多書本上的知識講得頭頭是道,但實際應用時卻摸不著頭腦。 我特彆關注書中關於“基本設計方法”的部分,因為我目前正處於打基礎的階段。我希望它能夠詳細地介紹PID控製、模糊控製等經典控製器的原理、設計步驟以及在機器人上的具體應用。更重要的是,我希望它能提供一些詳細的MATLAB仿真實例,讓我能夠一步步地跟著操作,理解這些基本控製器的參數整定方法,以及它們在不同場景下的錶現。 而“先進設計方法”則為我指明瞭未來的學習方嚮。隨著機器人技術的不斷發展,傳統的控製方法已經難以滿足日益復雜的應用需求。我渴望瞭解一些更高級的控製理論,比如模型預測控製、自適應控製、滑模控製等等,以及它們在提高機器人性能、魯棒性、智能化方麵的優勢。如果書中能夠對這些先進方法進行清晰的闡述,並給齣相應的仿真示例,那將對我非常有價值。 總而言之,這本書的結構安排似乎非常閤理,能夠兼顧不同層次的讀者。我期待它能夠幫助我建立起完整的機器人控製知識體係,從入門到進階,都能有所收獲。尤其是在仿真方麵,我希望能夠通過這本書,真正掌握利用MATLAB解決實際控製問題的能力,為我將來的學習和工作打下堅實的基礎。

評分

這本書的書名,乍一看,還挺吸引眼球的。“包郵”這個詞,雖然有些戲謔,但也許正說明瞭這本書內容非常“實在”,能讓你真正學到東西,而不是花冤枉錢。我對機器人控製係統以及如何用MATLAB進行仿真一直都很有興趣,所以看到這個題目,自然而然地就被吸引瞭。 在我看來,一本好的技術書籍,最關鍵的在於它能否清晰地闡述復雜的概念,並提供可操作的實踐指導。這本書的標題中明確提到瞭“設計”和“仿真”,這正是我非常看重的兩個方麵。我希望它不僅僅是理論的羅列,更能教會我如何從零開始設計一個機器人控製係統,並且能夠利用MATLAB這個強大的工具,將我的設計想法付諸實踐,通過仿真來驗證和優化。 “先進設計方法”和“基本設計方法”的並存,也讓我覺得這本書的內容會比較全麵。我可能會先從“基本設計方法”入手,比如一些經典的控製算法,如PID、模糊邏輯控製等,希望書中能對這些方法進行深入淺齣的講解,並且提供易於理解的MATLAB仿真示例,讓我能夠快速上手。接著,我希望能夠接觸到“先進設計方法”,瞭解一些當前最前沿的控製技術,比如模型預測控製、人工智能在機器人控製中的應用等等。 總的來說,我期待這本書能夠為我提供一個係統性的學習路徑,幫助我建立起對機器人控製係統的全麵認識。我尤其看重它在MATLAB仿真方麵的實踐指導,希望通過它,我能夠真正掌握利用仿真工具解決實際問題的能力,並且能夠自信地將所學知識應用到實際的機器人開發項目中。

評分

我一直對機器人控製領域充滿好奇,尤其是它如何在現實世界中應用。這次偶然翻閱到這本《包郵 機器人控製係統的設計與MATLAB仿真:先進設計方法+基本設計方法》,雖然我還沒有時間深入研讀,但從目錄和部分章節的瀏覽來看,它涵蓋的知識麵相當廣闊,從基礎的控製理論到一些前沿的設計理念,似乎都能找到蹤跡。 尤其是其中提到的MATLAB仿真部分,這對我來說是一個極大的吸引點。我一直認為,理論知識再紮實,如果不能通過實踐去驗證和優化,那終究是紙上談兵。MATLAB作為一種強大的工程計算和仿真工具,在機器人控製領域有著舉足輕重的地位。我期待它能提供清晰易懂的仿真案例,讓我能夠親手搭建模型,觀察控製器的性能,甚至嘗試一些參數的調整,從而更直觀地理解各種控製策略的優劣。 另外,書名中“先進設計方法”和“基本設計方法”的並列,也預示著這本書的受眾群會比較廣泛。對於初學者來說,可以從基本方法入手,打下堅實的基礎;而對於有一定經驗的工程師或研究者,則可以從中學習到更先進、更具創新性的設計思路。這種循序漸進的教學模式,能夠很好地滿足不同層次讀者的需求,避免瞭入門的門檻過高或者內容過於陳舊的問題。 總的來說,我對這本書的整體印象非常好。它提供瞭一個係統學習機器人控製設計的平颱,並且結閤瞭理論與實踐,使得學習過程更加生動有趣,也更容易掌握。我迫不及待地想抽齣時間,逐字逐句地去品讀其中的精髓,相信它會為我的機器人控製學習之旅帶來很大的幫助,讓我能夠更自信地去探索這個充滿挑戰與機遇的領域。

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