摘要本文在遥操作系统基础上对一主多从机器人的一致性行为进行了研究和分析。通过建立动力学模型，比较从机器人在集中式和分布式模式下的拓扑结构，本文最终优先选择分布式模式，并基于该模式确定选用双边PD控制法，设计了分布式控制器，遵循“领导—跟随”策略，同时提出了使系统稳定的充分条件，之后利用李雅普诺夫稳定性定理进行了证明。在本文的MATLAB/Simulink仿真部分针对相同从机器人个数下的不同拓扑方式，不同从机器人个数，控制器参数加入扰动后的情况进行逐一对比，得出了一些关于系统一致性的结论。87421

毕业论文关键词 机器人系统 遥操作系统 一致性 分布式控制

毕业设计说明书外文摘要

Title  Design and Simulation of Single-Master-Multi-Slave          Teleoperation Cooperative Control System                                               

Abstract On the basis of teleoperation system, this paper is concerned with the consensus of single-master-multi-slave。 By establishing the dynamic model, comparing the topology structure of the robot in the centralized and distributed mode, the distributed mode is finally selected。 Based on this model, a distributed controller is designed by using bilateral PD control which follows the strategy of "leader- follower"。 Then the sufficient condition for the stability of the considered system is proposed, which is proved based on the Lyapunov stability theorem。 In the simulation part of this paper, it compares the situations including different topologies of the same slave robots, the different number of slave robots, and changing controller parameters by adding disturbance。 Finally, some conclusions about the consensus of the system are drawn。

Keywords Robot system，Teleoperation system，Consensus，Distributed control

目次

1  绪论 1源-于Y优+尔-论.文:网www.youerw.com 原文+QQ7520^18766

1。1  引言 1

1。2  课题研究背景和意义 1

1。3  研究现状 2

1。4  本文的主要研究内容及组织结构 5

2  预备知识 7

2。1  系统动力学模型（刚性环节） 7

2。2  稳定性定理 8

2。3  图论知识 8

3  控制系统设计 9

3。1  模型搭建 9

3。2  控制器设计 10

3。3  系统稳定性证明 12

4  系统仿真 15

4。1  一主五从机器人在不同拓扑结构下的一致性分析 17

4。2  一主七从机器人的一致性分析 23

4。3  改变控制器参数对系统一致性的影响 26

结  论 30

致  谢 31

参 考 文 献 32

1  绪论

1。1  引言

在大自然里，我们经常能看见：鸟儿迁徙时，时而排成“一字”队形，时而排成“人字”队形；蚂蚁觅食时，它们总是排着长长的队伍“合作”完成任务……在实际生活中，有太多这样有趣的现象。动物这种高度一致的行为吸引了越来越多的学者去探索其中的奥秘。我们不难发现，单个生物的行为是很简单的，但是完成一项任务是极其复杂的，如果仅仅是个体的力量很难完成任务，这就需要整体的协调合作，最后达成行为的高度一致。学者们把这样的一种协调机制运用到系统设计中，大大简化了系统的复杂程度。像是在遥操作系统中，个体机器人通过邻居机器人的信息来调整自己的动态行为，最后实现主从机器人的行为一致。论文网