基于廣域網的遙操作工程機器人系統控制策略研究.pdf

1、基于網絡的遙操作工程機器人是指由操作者通過計算機網絡操縱的在人類難以接近環(huán)境下作業(yè)的工程機械。研究開發(fā)廣域網環(huán)境下的遙操作工程機器人系統可以大大提升遙操作系統的工作范圍，具有廣闊的應用前景。但由于該系統存在較大的網絡通訊時延，使遙操作系統的操作性能降低甚至不穩(wěn)定。為此，本文借助于廣域網模擬器對廣域網環(huán)境下的遙操作工程機器人系統的操作性能和穩(wěn)定性進行了研究。
　　 首先，對遙操作工程機器人系統的軟件實現方法進行了研究，包括通信協議

2、的選擇、軟件模型的選擇、套接字編程技術和多線程編程技術等，為遙操作工程機器人的軟件系統設計打下了基礎。
　　 其次，根據廣域網環(huán)境下遙操作工程機器人系統特點，對遙操作工程機器人系統的硬件系統和軟件系統進行了設計。確定了系統總體結構、各子系統結構和軟件的功能，在實驗室局域網環(huán)境下搭建了模擬廣域網環(huán)境。
　　 最后，為減少廣域網環(huán)境下較大網絡時延對遙操作工程機器人系統的影響，提出了基于參數模型的廣義預測控制方法和基于非參數模

3、型的神經網絡控制方法以及模糊神經網絡控制方法，并對其控制特性進行了研究。
　　 研究結果表明，基于參數模型的廣義預測控制方法，在本地無時延情況下表現出了良好的控制效果，但在加入網絡時延后，由于受辨識模型精度，系統和環(huán)境干擾等因素的影響，造成系統不可控。將該方法應用于遙操作工程機器人這種非線性時變大時延且模型未知的系統有待進一步的研究。而基于非參數模型的神經網絡控制方法和模糊神經網絡控制方法，由于其不需要系統的參數模型，表現出了較