人体膝关节-外骨骼混合系统运动控制方法研究

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究意义

1.2 课题研究现状

1.3 论文主要研究内容及组织结构

1.3.1 论文研究的主要内容及创新点

1.3.2 论文的组织结构

第二章 下肢人体膝关节-外骨骼混合系统建模

2.1 引言

2.2 人体膝关节-外骨骼混合系统概述

2.3 机构与运动学分析

2.4 混合系统动力学分析

2.5 混合系统的状态空间描述

2.5.1 电机模型

2.5.3 状态空间描述

2.6 本章小结

第三章 基于外骨骼评价指标的期望力规划

3.1 引言

3.2 能量及舒适度评价指标

3.3 基于能量及舒适度指标的最优期望力规划

3.3.1 最优期望力计算

3.3.2 运动规划

3.3.3 参数变化对期望力规划的影响

3.4 本章小结

第四章 自抗扰力跟踪控制器设计

4.1 引言

4.2 混合系统中控制器设计的难点

4.3 力跟踪自抗扰控制器设计

4.3.1 最优期望力过渡过程

4.3.2 外骨骼输出力矩的跟踪微分器设计

4.3.3 混合系统非线性项观测

4.3.4 基于观测补偿的控制器设计

4.4 自抗扰力跟踪控制器仿真分析

4.5 本章小结

第五章 助力仿真与实验

5.1 引言

5.2 基于最优期望助力的自抗扰力跟踪控制仿真及分析

5.2.1 不同权重系数的力跟踪仿真与分析

5.2.2 不同运动状态的力跟踪仿真与分析

5.3 基于最优期望助力的自抗扰力跟踪控制实验及分析

5.3.1 不同权重系数的力跟踪实验与分析

5.3.2 不同运动状态的力跟踪实验与分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 文章总结

6.2 展望未来

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果

附录A 丝杠控制长度与力臂、关节角对应关系