非线性气动肌肉系统的跟踪控制及其实验研究

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1、分类号学号I200922039学校代码10487密级d博士学位论文非线性气动肌肉系统的跟踪控制及其实验研究学位申请人：YoussifMohamedToumElobaid(艾劳贝)学科专业：控制理论与控制工程指导教师：王永骥教授黄剑教授答辩日期：万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofPhilosophyinEngineeringStudyonTrackingControlofNonlin

2、earPneumaticMuscleSystemandItsExperimentsPh.D.Candidate：YoussifMohamedToumElobaidMajor：ControlTheoryandControlEngineeringSupervisor：ProfessorWangYongjiProfessorHuangJianHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan430074,P.R.ChinathJune15,2014万方数据万方数据独创性声明本人声明

3、所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数

4、据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在____________年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据万方数据华中科技大学博士学位论文AbstractInrecentyears,controlofPneumaticMuscle(PM),alsocalledPneumaticMuscleActuators(PMAs)control,hasbecomeaverychallengingan

5、dpromisingresearchfield.OnecommoncontrolproblemtobeaddressedwhenmakinguseofPMAsisstemmingfromnonlineardynamics,nonlinearparametersdependingonload,andtimevarybehavior.Therefore,variousnonlinearcontroltheoriesarere-evaluatedinthisdissertation,aspartofaPneumaticM

6、uscle(PM)modelpullingamassagainstgravity.TheobjectiveistodesignastatefeedbackcontrollerforPMthatprovidesrobustperformanceintrackingadesiredtrajectorywithguaranteedaccuracyregardlessofdisturbances.TocopewiththeuncertaintiesandstrongnonlinearityofaPMmodel,threed

7、ifferentcontrolmethodologiesareevidencedinthisdissertation.Firstlyanonlineardisturbanceobserver(NDO)isdesignedtoestimatethelumpeddisturbance.Basedonthedisturbanceobserver,thetrackingcontrolofPMisstudied.StabilityanalysisbasedonLyapunovmethodwithrespecttoourpro

8、posedcontrollawisdiscussed.Thesimulationandexperimentalresultsshowthevalidity,effectivenessandenhancedrobustnessoftheproposedmethods.Secondly,arobustcontrollerforPMundermodelingunc