单连杆机器人系统的自适应控制研究开题报告

1. 研究目的与意义

课题背景：现如今,智能机器人技术已得到生产、生活等诸多领域的广泛推广使用,根据智能机器人具备的智能水平可将其划分成三种等级,分别为高级智能机器人、初级智能机器人以及工业机器人。进入二十一世纪之后,在信息技术、智能控制技术、新材料技术、仿真技术等急速进步的背景下,智能机器人技术将被推广应用于愈来愈多的领域中。

课题目的及意义：随着科学技术的不断进步和发展，人工智能技术迅速发展，有关于机器人控制领域的研究和机器人应用领域的发展正在成为越来越多的人们所关注的话题。

机器人在人工智能领域有很多应用。机器人在人工智能领域连接于计算机，产生连锁效应。它不仅仅可以接收来自于计算机的程序化的控制信号，又可以运行人类提前编排好的的指令程序，也能够按照人工智能技术制定的运动目标来进行行动。它存在的意义是为了取代或者协同完成人类日常进行的工作，例如建筑业、食品生产业、加工业、制造业等各行各业，也或是一些危险的工作。根据如今机器人技术的发展形式，机器人发展有这样的发展趋势：有超过95%的工业应用上运用到机器人应用。

2. 研究内容和预期目标

主要内容：针对单连杆机器人控制系统，根据非线性系统稳定性理论等，设计控制器实现跟踪控制及分析闭环系统的稳定性。

预期目标：主要针对单连杆机器人控制系统，结合非线性系统控制、李雅普诺夫稳定性理论等实现跟踪控制，并利用李雅普诺夫稳定性理论和模糊逻辑控制理论对系统进行稳定性分析。利用S函数和Simulink编写程序并得出仿真图，调整参数获得最佳的控制效果。

3. 研究的方法与步骤

研究方法及步骤：

1.结合非线性系统控制、李雅普诺夫稳定性理论等，并利用李雅普诺夫稳定性理论和模糊逻辑控制理论对系统设计控制器算法并进行稳定性分析。

2．利用s函数编写程序，标注出机器人非线性控制中的功能模块。通过simulink得出仿真图，调整参数获得最佳的控制效果。

4. 参考文献

1. huang, a.c., chen, y.c. (2004). adaptive sliding control for single-link flexible-joint robot with mismatch uncertainties. ieee transaction on control systems technology, 12(5):770-775.

2. ghorbel, f., hung, j.y., spong, m.w. (1989). adaptive control of flexible-joint manipulators. ieee control systems magazine, 9(7):9-13.

3. 刘金锟. (2014). 智能控制. 北京：电子工业出版社.

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   5. 计划与进度安排

   1. 2022.2.25—2022.3.17 (3周)，查阅论文资料，完成外文翻译及开题报告；

   2. 2022.3.18—2022.4.7 (3周)，单连杆机器人系统分析与建模；

   3. 2022.4.8—2022.5.5 (4周)，单连杆机器人系统设计与仿真；

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