康复机器人轨迹跟踪控制的自适应神经网络算法研究.docxVIP

康复机器人轨迹跟踪控制的自适应神经网络算法研究

目录

内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.4论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

相关理论与技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1机器人运动学及动力学分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.1.1机器人物理模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1.2机器人的正逆运动学．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.2轨迹跟踪控制理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2.1轨迹规划方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.2.2跟踪误差分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.3神经网络控制理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.3.1神经网络基本结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.3.2常用神经网络模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.4自适应控制理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.4.1自适应控制基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.4.2常用自适应控制方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

基于神经网络的康复机器人轨迹跟踪控制模型．．．．．．．．．．．．．．．30

3.1控制系统总体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

3.2前馈神经网络轨迹跟踪控制器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.2.1网络结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.2.2网络训练算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.3自适应神经网络控制器改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

3.3.1参数自适应机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

3.3.2控制律自适应设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

基于自适应神经网络的康复机器人轨迹跟踪控制算法．．．．．．．．．42

4.1自适应律设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

4.1.1误差信号处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

4.1.2权值自适应律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

4.2算法实现步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

4.3算法收敛性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

仿真实验与结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

5.1仿真平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

5.2仿真实验参数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

5.3基准控制算法对比．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

5.3.1PID控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

5.3.2传统神经网络控制算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．