Luận án Tiến sĩ Điều khiển và Tự động hóa: Điều khiển thích nghi phi tuyến cho robot công nghiệp trên cơ sở mạng nơ ron nhân tạo

Mục tiêu của luận án là nghiên cứu và đề xuất thuật toán điều khiển thích nghi phi tuyến mới trên cơ sở mạng nơ ron nhân tạo cho robot công nghiệp bất định kiểu hàm số đảm bảo bám quỹ đạo đặt trước và có khả năng kháng nhiễu. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Điều khiển và Tự động hóa: Điều khiển thích nghi phi tuyến cho robot công nghiệp trên cơ sở mạng nơ ron nhân tạo BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------oOo-------- THÁI HỮU NGUYÊN ĐIỀU KHIỂN THÍCH NGHI PHI TUYẾN CHO ROBOTCÔNG NGHIỆP TRÊN CƠ SỞ MẠNG NƠ RON NHÂN TẠO Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Mã số: 62520216 LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. GS. TS. Phan Xuân Minh 2. GS. TS. Nguyễn Doãn Phước HÀ NỘI - 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án này là công trình nghiên cứu của chính bản thân. Các kết quảnghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa được công bố trong bất kỳ công trình nào khác,ngoài các công trình do chính tác giả công bố. TẬP THỂ HƯỚNG DẪN TÁC GIẢ LUẬN ÁN THÁI HỮU NGUYÊN LỜI CẢM ƠN Bản luận án này được hoàn thành trên cơ sở những kết quả nghiên cứu của tôi dưới sựhướng dẫn khoa học của GS.TS. Phan Xuân Minh và GS.TS. Nguyễn Doãn Phước thuộc Bộmôn Điều khiển Tự động, trường Đại học Bách khoa Hà Nội. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâusắc tới thầy, cô đã tin tưởng, quan tâm, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành luận ánnày. Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Phạm Thục Anh, GS.TSKH. Cao TiếnHuỳnh, PGS.TSKH. Phạm Thượng Cát, PGS.TS. Hán Thành Trung, PGS.TS. Hoàng MinhSơn về những gợi ý khoa học quý báu giúp tôi hoàn thiện hơn trong công việc nghiên cứu cũngnhư hoàn thành luận án. Xin cảm ơn quý thầy cô giáo thuộc Bộ môn Điều khiển Tự động, ViệnĐiện, Đại học Bách khoa Hà Nội, đã có nhiều giúp đỡ và ủng hộ nhiệt tình trong thời gian tôihọc tập và nghiên cứu. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới các bậc lãnh đạo trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Vinh nơitôi công tác, đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi về thời gian và vật chất trong suốt quá trìnhnghiên cứu. Trân trọng cảm ơn Viện Đào tạo sau Đại học, Đại học Bách khoa Hà Nội đã tạo mọi điềukiện thuận lợi để tôi hoàn thành tốt nhất luận án của mình. Tôi xin cảm ơn quý thầy giáo, cô giáo, bạn bè, đồng nghiệp luôn giúp đỡ, động viên và chiasẻ khó khăn, luôn cho tôi thêm nghị lực để hoàn thành luận án. Cuối cùng và đặc biệt quan trọng, tôi chân thành cảm ơn những người thân trong giađình của tôi vì tất cả. TÁC GIẢ LUẬN ÁN THÁI HỮU NGUYÊN 1 MỤC LỤCDANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ CÁC KÝ HIỆU .......................... 4DANH MỤC CÁC BẢNG .............................................................................. 7DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ ..................................................... 8MỞ ĐẦU ........................................................................................................ 10 1. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ..............................................................10 2. Tính cấp thiết của đề tài luận án ..............................................................................13 3. Mục tiêu của luận án................................................................................................14 4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận án ........................................................14 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ..............................................................14 6. Nội dung của luận án ...............................................................................................14Chương 1 ........................................................................................................ 17 NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂNROBOT........................................................................................................... 17 1.1 Mô hình toán học và định hướng trong thiết kế điều khiển cho robot .....................17 1.1.1 Mô hình toán học của robot .............................................................................. 17 1.1.1.1 Động học vị trí ............................................................................................ 17 1.1.1.2 Động học thuận vận tốc .............................................................................. 18 1.1.1.3 Động lực học .............................................................................................. 18 1.1.2 Định hướng trong thiết kế điều khiển cho robot ............................................... 20 1.2 Điều khiển chuyển động tay máy robot .................................................................22 1.2.1 Các thuật toán điều khiển kinh điển .................................................................. 22 1.2.1.1 Điều khiển trong không gian khớp ............................................................. 22 1.2.1.2 Điều khiển trong không gian làm việc ........................................................ 25 1.2.2 Các thuật toán điều khiển nâng cao................................................................... 27 1.2.2.1 Các thuật toán điều khiển thích nghi .......................................................... 27 1.2.2.2 Tuyến tính hóa chính xác ............................................................................ 28 1.2.2.3 Điều khiển bám quỹ đạo cho robot bằng phương pháp Jacobian xấp xỉ thích nghi ........................... ...