基於被動與事件驅動在網路不確定性下之雙向遠端遙控系統

Translated title of the thesis: Passivity-Based and Event-Triggered Bilateral Teleoperation Systems with Network Uncertainties
  • 胡 欣成

Student thesis: Master's Thesis

Abstract

本論文針對雙向遠端遙控系統之網路不確定性問題提出因應架構。在雙向遠端遙控系統中各機器人藉由通訊網路將位置與速度等狀態輸出?彼此之控制器,因此控制器藉由收到之訊號與本地機器人狀態產生控制輸出。進行傳輸之通訊網路可能遭逢不確定性影響,包括時變時間延遲、固定時間延遲、封包遺失等,此導因於傳輸的距離或是硬體計算的限制,甚至是網路負擔過大等問題。 此處因應網路不確定性所設計之架構可分為:固定時間延遲與封包遺失下使用波函數轉換(Wave-Variable Transformation)與波函數調變(Wave-Variable Modulation)之架構、固定時間延遲下因應網路擁塞使用事件觸發傳輸機制(Event-Triggered)與波函數轉換之架構、固定時間延遲下使用P-或PD-based之控制器並加入事件觸發傳輸機制。事件觸發傳輸機制主要希望可減少網路負擔以減少壅塞現象。論文中所提出的架構使用Lyapunov穩定性方法分析以獲得系統在網路不確定性影響下之相應的穩定性條件,並確保系統追蹤效能。除穩定性外,本論文針對使用P-與PD-based的控制架構,提供了雙向遠端遙控系統在穩態時受遠端環境力時力矩回饋的證明,即能保證力量回饋的效果。 所提出的架構首先將以數學理論作分析,再將其模擬並以實驗驗證,以討論其差異。力量回饋在雙向遠端遙控系統中十分受到重視,因此本論文在實驗中使用力量感測器對兩邊機械手臂所受外力矩量測並記錄比較。實驗結果驗證所提出之架構在網路不確定性下能獲得穩定的追蹤效能,並且存在力回饋的機制或趨勢。
Date of Award2016 Sep 5
Original languageChinese
SupervisorYen-Chen Liu (Supervisor)

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