1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 国外研究现状 2
1.2.2 国内研究现状 5
1.3 可重构机械臂研究的关键问题 6
1.3.1 运动学建模 7
1.3.2 动力学建模 8
1.3.3 轨迹跟踪控制 8
1.3.4 力控制 9
1.3.5 主动容错控制 10
1.3.6 构形优化 11
1.4 本书的主要内容 11
2 可重构机械臂运动学与动力学建模 13
2.1 引言 13
2.2 基于旋量理论的可重构机械臂正运动学的指数积公式 13
2.3 可重构机械臂的逆运动学 15
2.3.1 目标函数 15
2.3.2 基于改进粒子群优化算法的逆运动学求解 16
2.3.3 仿真研究 17
2.4 基于运动旋量的可重构机械臂动力学分析 19
2.5 本章小结 25
3 可重构机械臂分散轨迹跟踪控制 26
3.1 引言 26
3.2 基于ESO的分散自适应模糊控制 27
3.2.1 问题描述 27
3.2.2 基于ESO的分散自适应模糊控制器设计及稳定性分析 27
3.2.3 仿真研究 30
3.3 基于ESO和DSC的反演分散控制 31
3.3.1 控制器设计及稳定性分析 31
3.3.2 ESO参数βi1，βi2，βi3的粒子群算法训练流程 34
3.3.3 仿真研究 35
3.4 基于生物启发策略的自适应反演快速终端模糊滑模控制 37
3.4.1 生物启发模型简介 37
3.4.2 自适应反演快速终端模糊滑模控制器设计 38
3.4.3 仿真研究 41
3.5 本章小结 46
4 可重构机械臂分散主动容错控制 47
4.1 引言 47
4.2 故障描述 48
4.3 基于迭代故障观测器的可重构机械臂执行器故障主动容错控制 49
4.3.1 迭代故障观测器设计及其收敛性分析 49
4.3.2 控制器设计 54
4.3.3 仿真研究 56
4.4 多故障同发的可重构机械臂主动容错控制 61
4.4.1 问题描述 61
4.4.2 基于滑模观测器的故障重构及容错控制律设计 61
4.4.3 仿真研究 68
4.5 本章小结 73
5 可重构机械臂分散力／位置控制 74
5.1 引言 74
5.2 基于非线性关节力矩观测器的可重构机械臂双闭环分散力控制 75
5.2.1 问题描述 75
5.2.2 基于辅助变量的非线性关节力矩观测器设计 76
5.2.3 双闭环分散力控制器设计 78
5.2.4 仿真研究 80
5.3 基于LMI的可重构机械臂非脆弱鲁棒分散力／位置控制 85
5.3.1 非脆弱鲁棒分散力／位置控制器设计 86
5.3.2 仿真研究 91
5.4 本章小结 96
6 全书总结 97
参考文献 99