網(wǎng)絡遙操作機器人的時延預測控制研究.pdf

1、網(wǎng)絡遙操作機器人被廣泛應用于原子能技術(shù)、空間技術(shù)、海洋技術(shù)、遠程手術(shù)和遠程教育等領域。但是時延的存在，使得網(wǎng)絡遙操作機器人控制性能下降，甚至不穩(wěn)定。
　　在網(wǎng)絡遙操作機器人系統(tǒng)中，時延具有隨機性。為了解決時延問題，本文設計了一種基于時延灰色預測的JGPC-PID網(wǎng)絡遙操作機器人控制系統(tǒng)。首先對網(wǎng)絡遙操作機器人系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行了分析，利用拉格朗日函數(shù)建立了動力學方程，得到系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型。為了分析時延特性，找出時延規(guī)律，對實際采集的時

2、延數(shù)據(jù)進行分析。采用三種模型預測方法對時延進行建模和預測，通過和其他建模預測實驗結(jié)果的對比分析，得出灰色預測模型精度較高，建模所需的數(shù)據(jù)量少，更適合在線滾動預測。最后基于對時延的灰色預測，給出了網(wǎng)絡遙操作機器人控制系統(tǒng)的總體架構(gòu)和實現(xiàn)方法。改進的廣義預測控制主端控制器根據(jù)灰色預測對時延進行補償，并做出相應的預測控制決策。結(jié)合預測控制量，從端PID和從端機器人形成閉環(huán)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)從端的連續(xù)控制。最后對所提出的算法進行了仿真實驗，并和基于波變