本書系統(tǒng)地介紹了機械手控制的幾種先進設計方法,是作者多年來從事機器人控制系統(tǒng)教學和科研 工作的結(jié)晶,同時融入了國內(nèi)外同行近年來所取得的**成果。 本書主要以機械手的控制為論述對象,共包括16章內(nèi)容,分別介紹PID 控制、神經(jīng)網(wǎng)絡自適應控制、 模糊自適應控制、迭代學習控制、反演控制、滑模控制、自適應魯棒控制、末端軌跡及力的連續(xù)切換滑模控 制、重復控制的基本原理及設計、機械手容錯控制、基于事件驅(qū)動的機械手反演控制、基于輸入延遲的機械 手控制、基于執(zhí)行器量化的控制、基于控制方向未知的控制和多智能體系統(tǒng)一致性控制的設計與分析。每 種方法都給出了算法推導、實例分析和相應的MATLAB仿真設計程序。 本書各部分內(nèi)容既相互聯(lián)系又相互獨立,讀者可根據(jù)自己的需要選擇學習。本書適合從事生產(chǎn)過程 自動化、計算機應用、機械電子和電氣自動化領域工作的工程技術(shù)人員閱讀,也可作為高等院校工業(yè)自動 化、自動控制、機械電子、自動化儀表、計算機應用等專業(yè)的教學參考書。
有關(guān)機器人控制理論及其工程應用，近年來已有大量的論文發(fā)表。作者多年來一直從事控制理論及應用方面的教學和研究工作，為了促進機器人控制和自動化技術(shù)的進步，反映機器人控制設計與應用中的研究成果，并使廣大研究人員和工程技術(shù)人員能了解、掌握和應用這一領域的技術(shù)，學會用MATLAB語言進行各種機器人控制算法的分析和設計，作者編寫了本書，以拋磚引玉，供廣大讀者學習參考。
本書是在總結(jié)作者多年研究成果的基礎上，進一步理論化、系統(tǒng)化、規(guī)范化、實用化而成的，特點如下：
(1) 控制算法取材新穎，內(nèi)容先進，重點置于學科交叉部分的前沿研究和介紹一些有潛力的新思想、新方法和新技術(shù)，取材著重于基本概念、基本理論和基本方法。
(2) 針對每種控制算法給出了完整的MATLAB仿真程序，并給出了程序的說明和仿真結(jié)果，具有很強的可讀性。
(3) 著重從應用角度出發(fā)，突出理論聯(lián)系實際，面向廣大工程技術(shù)人員，具有很強的工程性和實用性。書中有大量應用實例及結(jié)果分析，為讀者提供了有益的借鑒。
(4) 所給出的各種控制算法完整，結(jié)構(gòu)設計力求簡單明了，便于自學和進一步開發(fā)。
(5) 所介紹的方法不局限于機械手的控制，同時也適合解決運動控制領域其他背景的控制問題。
本書主要以機器人力臂為被控對象，此外，為了介紹一些新的運動控制方法，本書還以機械系統(tǒng)、電機、倒立擺為被控對象輔助說明。
本書是在原有《機器人控制系統(tǒng)的設計與MATLAB仿真》基礎上撰寫而成的，并增加、修改和刪除了部分內(nèi)容。全書
共包括16章內(nèi)容。第1章為緒論，介紹機器人的幾種控制方法及模型特性； 第2章介紹機械手PD控制的幾種基本設計方法，通過仿真和分析進行了說明； 第3章介紹機械手神經(jīng)網(wǎng)絡自適應控制的幾種設計方法； 第4章介紹基于LMI的模糊魯棒控制方法和幾種機械手模糊自適應控制器的設計方法； 第5章介紹機械手迭代學習控制
設計方法； 第6章介紹機械手反演控制的設計方法； 第7章介紹機械手滑�？刂苹驹O計方法； 第8章介紹機械手自適應魯棒控制方法，包括魯棒控制器和自適應控制器的設計； 第9章介紹機械手末端軌跡及力控制設計方法； 第10章介紹重復控制的基本原理及設計方法； 第11章介紹機械手容錯控制器的設計和分析方法； 第12章介紹基于事件驅(qū)動的機械手反演控制設計方法； 第13章介紹在
帶有
輸入延遲的輸入受限控制下的機械手控制器設計和分析方法； 第14章介紹基于隨機量化的執(zhí)行器量化控制器設計和分析方法； 第15章介紹基于控制方向未知的反演控制器設計和分析方法； 第16章介紹多智能體系統(tǒng)一致性控制的設計與分析。
本書介紹的控制方法有些選自高水平國際期刊中的經(jīng)典控制方法，并對其中的一些算法進行了修正或補充。通過對一些典型控制器設計方法進行詳細的理論分析和仿真分析，使一些深奧的控制理論易于掌握，為讀者的深入研究打下基礎。
本書是基于英文版MATLAB環(huán)境下開發(fā)(書中仿真圖的圖字均為英文)。書中各章節(jié)的內(nèi)容具有很強的獨立性，讀者可以結(jié)合自己的方向深入地進行研究。
作者在研究過程中，東北大學徐心和教授和薛定宇教授在機器人控制及仿真等方面給予作者很多的指點，北京航空航天大學爾聯(lián)潔教授在控制理論方面
給予作者多年的指導，在此深表感謝。
由于作者水平有限，書中難免存在一些不足之處，真誠歡迎廣大讀者批評指正。
劉金琨2022年4月于北京航空航天大學
仿真程序使用說明
(1) 所有仿真算法程序按章歸類，程序名與書中一一對應。
(2) 將下載的仿真程序復制到硬盤中MATLAB運行的路徑中，便可仿真運行。
(3) 本書算法程序在當前MATLAB版本下運行成功，并適用于其他更高級版本。
(4) 程序下載： 到清華大學出版社網(wǎng)站（www.tup.tsinghua.edu.cn）本書頁面下載。
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