自适应控制在运动系统中的应用
📚 共计 30 章节
01
自适应控制概述
什么是自适应控制？为什么运动系统需要自适应？课程目标与学习路径。
基础
导论
02
运动系统基础
伺服电机、步进电机、编码器、驱动器的工作原理与选型。
硬件
选型
03
经典控制理论回顾
PID控制、前馈控制、根轨迹法在运动系统中的应用与局限。
PID
根轨迹
04
系统辨识入门
最小二乘法、递推最小二乘法、阶跃响应法辨识系统模型。
辨识
建模
05
模型参考自适应控制 (MRAC)
MIT规则、李雅普诺夫稳定性设计、在速度环中的应用。
MRAC
稳定性
06
自校正控制 (STC)
隐式与显式自校正、极点配置自校正、在位置环中的应用。
STC
极点配置
07
增益调度自适应控制
查表法、插值法、模糊增益调度在变负载工况下的应用。
增益调度
变负载
08
神经网络自适应控制
RBF网络、BP网络在摩擦补偿与扰动抑制中的实战。
神经网络
RBF
09
模糊自适应控制
T-S模糊模型、自适应模糊PID在非线性运动系统中的应用。
模糊
非线性
10
滑模自适应控制
滑模面设计、抖振抑制、自适应趋近律在高速高精度定位中的应用。
滑模
抖振抑制
11
鲁棒自适应控制
σ-修正、e-修正、死区修正应对未建模动态与外部扰动。
鲁棒
修正
12
迭代学习控制 (ILC)
P型、PD型、高阶ILC在重复运动任务（点焊、涂胶）中的应用。
ILC
重复运动
13
无模型自适应控制 (MFAC)
伪偏导数估计、紧格式与偏格式动态线性化方法。
MFAC
无模型
14
自适应鲁棒控制 (ARC)
基于不连续投影的自适应律、在液压伺服系统中的应用。
ARC
液压
15
自适应阻抗控制
力/位混合控制、变阻抗参数在机器人柔顺装配中的应用。
阻抗
柔顺
16
自适应前馈控制
基于Youla参数化的自适应前馈、在精密运动平台中的振动抑制。
前馈
振动抑制
17
自适应观测器设计
自适应状态观测器、自适应扰动观测器在无传感器控制中的应用。
观测器
无传感器
18
自适应控制中的数字实现
采样率选择、离散化方法、实时计算延迟补偿。
数字实现
实时
19
参数收敛性
持续激励条件、参数漂移、正则化技术。
收敛性
持续激励
20
稳定性分析
李雅普诺夫直接法、Barbalat引理、输入-状态稳定性。
稳定性
Lyapunov
21
自适应控制在CNC机床中的应用
进给系统摩擦补偿、热误差补偿、刀具磨损自适应调整。
CNC
摩擦补偿
22
自适应控制在工业机器人中的应用
关节空间自适应控制、笛卡尔空间阻抗自适应、变负载补偿。
工业机器人
阻抗
23
自适应控制在AGV/移动机器人中的应用
轮子打滑自适应补偿、路径跟踪自适应PID。
AGV
路径跟踪
24
自适应控制在无人机中的应用
姿态自适应控制、抗风扰自适应、参数摄动补偿。
无人机
抗风扰
25
自适应控制在伺服压机/冲压系统中的应用
力闭环自适应控制、材料特性变化自适应。
冲压
力闭环
26
自适应控制在3D打印/增材制造中的应用
挤出量自适应调节、热场自适应补偿。
3D打印
热补偿
27
自适应控制在医疗机器人中的应用
手术力反馈自适应、患者呼吸运动自适应补偿。
医疗
力反馈
28
自适应控制软件工具
MATLAB/Simulink自适应控制工具箱、dSPACE快速原型、C++实时实现。
软件
dSPACE
29
自适应控制调试与工程实践
参数整定步骤、常见问题排查、性能评估指标。
调试
工程
30
课程总结与前沿展望
自适应控制与强化学习结合、数字孪生驱动自适应、边缘计算自适应控制。
前沿
强化学习