串联弹性关节控制与交互刚度辨识
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| ABSTRACT | 第7页 |
| 1. 绪论 | 第11-21页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 相关研究 | 第12-19页 |
| 1.2.1 SEA发展及应用概述 | 第12-15页 |
| 1.2.2 SEA控制方法概述 | 第15-19页 |
| 1.3 本文主要研究内容 | 第19-20页 |
| 1.4 本文结构 | 第20-21页 |
| 2. SEA动力学建模与实验平台介绍 | 第21-31页 |
| 2.1 概述 | 第21页 |
| 2.2 串联弹性驱动关节建模 | 第21-25页 |
| 2.2.1 SEA关节模型推导 | 第21-23页 |
| 2.2.2 SEA关节性能分析 | 第23-25页 |
| 2.3 串联弹性单关节实验平台简介 | 第25-30页 |
| 2.3.1 SEA实验平台部件简介 | 第25-27页 |
| 2.3.2 扭簧弹性系数的选取 | 第27-30页 |
| 2.4 本章小结 | 第30-31页 |
| 3. 基于速度的力矩控制方法 | 第31-47页 |
| 3.1 概述 | 第31-32页 |
| 3.2 基于速度的反馈与前馈控制算法 | 第32-39页 |
| 3.2.1 速度内环调速原理 | 第32-33页 |
| 3.2.2 期望速度控制量构成 | 第33-34页 |
| 3.2.3 滤波器设计 | 第34-35页 |
| 3.2.4 力矩控制结构 | 第35-38页 |
| 3.2.5 力矩控制输出阻抗 | 第38-39页 |
| 3.3 噪声观测器设计 | 第39-41页 |
| 3.3.1 添加噪声观测器的必要性 | 第39页 |
| 3.3.2 噪声观测器设计方法 | 第39-40页 |
| 3.3.3 观测器参数确定 | 第40-41页 |
| 3.4 仿真与实物实验结果 | 第41-44页 |
| 3.4.1 阶跃响应 | 第41-42页 |
| 3.4.2 输出阻抗 | 第42-43页 |
| 3.4.3 抗扰动测试 | 第43-44页 |
| 3.5 本章小结 | 第44-47页 |
| 4. 自适应柔顺性位置控制 | 第47-67页 |
| 4.1 概述 | 第47-48页 |
| 4.2 基于力矩的自适应柔顺性位置控制 | 第48-54页 |
| 4.2.1 SEA负载动力学建模 | 第48-51页 |
| 4.2.2 SEA自适应控制设计 | 第51-53页 |
| 4.2.3 自适应参数物理意义 | 第53-54页 |
| 4.2.4 自适应位置控制结构 | 第54页 |
| 4.3 自适应学习速率的实时调整算法 | 第54-60页 |
| 4.3.1 恒定自适应学习速率的不足 | 第54-55页 |
| 4.3.2 扩展卡尔曼滤波的引入 | 第55页 |
| 4.3.3 扩展卡尔曼滤波方程的选取 | 第55-56页 |
| 4.3.4 不确定度的估计 | 第56-57页 |
| 4.3.5 EKF设计及整体控制结构 | 第57-60页 |
| 4.4 仿真与实物实验结果 | 第60-65页 |
| 4.4.1 双关节仿真 | 第60页 |
| 4.4.2 单关节SEA自适应控制 | 第60-62页 |
| 4.4.3 控制性能对比 | 第62页 |
| 4.4.4 突加负载 | 第62-65页 |
| 4.4.5 柔顺性测试 | 第65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-67页 |
| 5. 交互刚度辨识 | 第67-73页 |
| 5.1 概述 | 第67页 |
| 5.2 非固定柔性平台位置控制思路 | 第67-68页 |
| 5.3 交互刚度辨识方法 | 第68-71页 |
| 5.3.1 渐消记忆辨识法 | 第68-69页 |
| 5.3.2 遗忘因子改进 | 第69-70页 |
| 5.3.3 仿真比较改进效果 | 第70-71页 |
| 5.4 非固定平台的给定压缩控制探讨 | 第71-72页 |
| 5.5 本章小结 | 第72-73页 |
| 6. 总结与展望 | 第73-75页 |
| 6.1 总结 | 第73页 |
| 6.2 展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-81页 |
| 在学期间所取得的科研成果 | 第81-83页 |
| 作者简历 | 第83页 |
