| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 Quanser半实物仿真实验系统概述 | 第11-13页 |
| 1.1.1 Quanser简介与常用模块 | 第11页 |
| 1.1.2 Quanser运动控制系列实验受控对象简介 | 第11-13页 |
| 1.2 研究背景与国内外研究现状 | 第13-17页 |
| 1.2.1 机器人的研究背景与国内外研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.2 旋转机架的研究背景与国内外研究现状 | 第15-16页 |
| 1.2.3 倒立摆系统的研究背景与国内外研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3 论文的主要研究内容及结构 | 第17-19页 |
| 第2章 基于二自由度平面机器人的PID轨迹跟踪控制 | 第19-39页 |
| 2.1 二自由度平面机器人系统的结构 | 第19-20页 |
| 2.2 二自由度平面机器人的数学模型 | 第20-24页 |
| 2.2.1 SRV02旋转装置的数学模型 | 第20页 |
| 2.2.2 平面机器人末端的位置与电机输出轴角位移之间的关系 | 第20-24页 |
| 2.3 基于一定时域要求的PID控制器设计 | 第24-27页 |
| 2.3.1 期望的控制响应指标 | 第24-26页 |
| 2.3.2 PID控制器设计 | 第26-27页 |
| 2.4 机器人轨迹跟踪离线仿真实验 | 第27-32页 |
| 2.4.1 Simulink仿真系统模型 | 第27-28页 |
| 2.4.2 仿真实验及结果分析 | 第28-32页 |
| 2.5 半实物仿真实验 | 第32-38页 |
| 2.5.1 实验环境 | 第32-35页 |
| 2.5.2 Simulink/QUARC仿真系统模型 | 第35页 |
| 2.5.3 实验结果及分析 | 第35-38页 |
| 2.6 本章小结 | 第38-39页 |
| 第3章 基于二自由度旋转机架的LQR控制器设计 | 第39-53页 |
| 3.1 二自由度旋转机架的结构及其数学模型 | 第39-40页 |
| 3.2 二自由度旋转机架系统的性能分析 | 第40-43页 |
| 3.2.1 相关定理 | 第40-41页 |
| 3.2.2 性能分析 | 第41-43页 |
| 3.3 基于LQR的状态反馈控制器设计 | 第43-44页 |
| 3.3.1 LQR简介 | 第43-44页 |
| 3.3.2 控制器设计 | 第44页 |
| 3.4 离线仿真实验 | 第44-46页 |
| 3.5 半实物仿真实验 | 第46-51页 |
| 3.5.1 实物连接与仿真系统模型 | 第46-48页 |
| 3.5.2 实验结果与分析 | 第48-51页 |
| 3.6 本章小结 | 第51-53页 |
| 第4章 基于二自由度旋转机架的滑模变结构控制 | 第53-75页 |
| 4.1 滑模变结构控制的基本原理 | 第53-55页 |
| 4.1.1 滑模变结构控制简介 | 第53-54页 |
| 4.1.2 滑模变结构的定义 | 第54页 |
| 4.1.3 滑动模态的到达条件 | 第54-55页 |
| 4.2 滑模变结构控制系统的品质 | 第55-57页 |
| 4.3 切换函数与滑模变结构控制器的设计方法 | 第57-59页 |
| 4.3.1 常用的切换函数设计方法 | 第57-58页 |
| 4.3.2 滑模变结构控制器的设计方法 | 第58-59页 |
| 4.4 基于二自由度旋转机架的滑模变结构控制器设计 | 第59-63页 |
| 4.4.1 常值切换控制器的设计 | 第59-60页 |
| 4.4.2 仿真实验设计与分析 | 第60-63页 |
| 4.5 滑模变结构控制系统的抖振问题 | 第63-70页 |
| 4.5.1 抖振产生的主要原因 | 第63-64页 |
| 4.5.2 抗抖振的有代表性的方法 | 第64-65页 |
| 4.5.3 饱和函数法仿真实验与分析 | 第65-67页 |
| 4.5.4 指数趋近律法仿真实验与分析 | 第67-70页 |
| 4.6 半实物仿真实验与分析 | 第70-74页 |
| 4.6.1 仿真系统模型 | 第70-71页 |
| 4.6.2 仿真结果与分析 | 第71-74页 |
| 4.7 本章小结 | 第74-75页 |
| 第5章 平面倒立摆控制系统 | 第75-84页 |
| 5.1 平面倒立摆系统的结构以及数学模型 | 第75-76页 |
| 5.2 平面倒立摆的性能分析 | 第76-77页 |
| 5.3 平面倒立摆系统的增广LQR控制 | 第77-80页 |
| 5.3.1 增广LQR控制器设计 | 第77-78页 |
| 5.3.2 仿真实验与分析 | 第78-80页 |
| 5.4 本章小结 | 第80-84页 |
| 参考文献 | 第84-88页 |
| 致谢 | 第88页 |
