气动肌肉输出调节控制

摘要

气动肌肉输出调节控制，是通过系统输出，对控制系统本身进行调整，从而优化控制性能的一种控制类别。本文从系统建模入手，利用唯象建模的策略，即不从系统性能分析开始而是通过数学模型对被控对象进行拟合的方法，进行数学建模。文中分别尝试利用Voight模型和Hammerstein模型进行研究。两种模型各具特点，Voight模型采用了一种“线性化”参数的方式，而Hammerstein则是非线性模块和线性模块的串联复合。通过对实验数据进行最小二乘估计等方法获取模型参数。
　　自适应控制是一种通过确定控制律在运行过程中消除未知参数影响，实现轨迹逼近的控制方法。本文充分利用自适应控制的特性，设计一种自适应算法，实现对多种幅值的目标位移信号的跟踪，并取得良好的效果。
　　预测控制通过模型预测，反馈校正和滚动优化三种基本原理，对多约束条件的规划进行处理，计算出合适的控制量，在保证系统稳定的前提下实现准确的目标跟踪。
　　1.尝试利用Hammerstein模型对气动肌肉建模，并尝试不同基底的建模效果；
　　2.提出一种自适应控制算法；
　　3.对气动肌肉设计一种预测控制方案。
　　本文取得了一定成果，但仍存在改进的空间，后续工作将继续深入研究，进一步提升控制性能。

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1 绪论

1.1 课题来源，目的及意义

1.2 气动肌肉简介

1.3 输出调节控制综述

1.4 气动肌肉控制研究背景及现状

1.5 本文的主要工作

2 气动肌肉数学建模

2.1 建模背景综述

2.2 Voight模型

2.3 Hammerstein模型

2.4 本章小结

3 气动肌肉自适应控制方案

3.1 背景介绍

3.2 控制算法设计

3.3 稳定性证明

3.4 位移跟踪实验

3.5 本章小结

4 气动肌肉的预测控制方案

4.1 背景介绍

4.2 预测控制算法设计

4.3 仿真实验结果及分析

4.4 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

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