机器人控制工程基础

**章 机器人控制系统概论 1．1 自动控制系统 1．1．1 自动控制的发展史 1．1．2 基本控制方式 1．1．3 自动控制系统的分类 1．1．4 控制系统的组成及基本要求 1．2 机器人技术 1．2．1 机器人的发展史 1．2．2 智能机器人 1．2．3 机器人分类 1．3 控制系统仿真技术 1．3．1 仿真技术的发展史 1．3．2 MATLAB仿真软件的发展历程 1．3．3 控制系统MATLAB仿真步骤 1．4 控制系统分析设计工具箱 1．4．1 线性时不变系统浏览器——LTI Viewer 1．4．2 单输入单输出系统设计工具——SISO Design Tool 1．5 机器人工具箱 1．5．1 机器人工具箱简介 1．5．2 机械臂式机器人 1．5．3 移动机器人 本章小结 习题 第二章 控制系统的数学模型 2．1 控制系统的微分方程 2．2 传递函数及MATLAB建模 2．2．1 传递函数 2．2．2 传递函数的MATLAB模型 2．2．3 典型环节的传递函数 2．3 方框图及Simulink建模仿真 2．3．1 方框图的构成 2．3．2 方框图的绘制 2．3．3 方框图的等效变换 2．3．4 控制系统的传递函数 2．3．5 方框图的简化 2．3．6 Simulink建模与仿真 2．4 脉冲响应 2．4．1 理想单位脉冲函数的定义及性质 2．4．2 脉冲响应函数与系统传递函数的关系 2．5 机器人控制系统建模实例 2．5．1 一级倒立摆机器人系统的传递函数模型建立 2．5．2 机械手独立关节控制系统的传递函数模型建立 本章小结 习题 第三章 线性系统的时域分析与仿真 3．1 典型输入信号 3．2 一阶系统的时域分析及仿真 3．2．1 一阶系统的单位阶跃响应 3．2．2 一阶系统的时域响应分析 3．2．3 一阶系统的MATLAB时域响应仿真 3．3 二阶系统的时域分析及仿真 3．3．1 二阶系统的标准形式 3．3．2 二阶系统的单位阶跃响应 3．3．3 二阶系统的MATLAB时域响应仿真 3．4 系统动态性能指标 3．4．1 控制系统的时域性能指标及MATLAB仿真 3．4．2 二阶系统欠阻尼状态动态性能指标 3．4．3 二阶系统性能指标计算及MATLAB仿真 3．5 高阶系统的时域分析及仿真 3．5．1 闭环主导极点 3．5．2 三阶系统的MATLAB时域响应仿真 3．6 线性系统的稳定性与稳定判据 3．6．1 稳定的概念和定义 3．6．2 线性定常系统稳定的条件 3．6．3 劳斯稳定判据及MATLAB仿真 3．7 反馈系统的稳态误差 3．7．1 反馈系统的误差与偏差 3．7．2 反馈系统的稳态误差及其计算 3．7．3 消除系统稳态误差的措施 3．7．4 开环增益与稳态误差的MATLAB仿真 3．8 机器人控制系统时域分析与仿真实例 3．8．1 一级倒立摆机器人系统的时域分析 3．8．2 机械手关节控制系统的时域分析 本章小结 习题 …… 第四章 根轨迹法 第五章 线性系统的频域分析与仿真 第六章 控制系统的校正与仿真 第七章 数字控制系统 附录 参考文献