轮式服务机器人控制系统可靠性设计与安全性研究

论文目录

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 课题研究现状
1.2.1 嵌入式系统可靠性研究现状
1.2.2 机器人可靠性与安全性研究现状
1.3 研究内容与章节安排
第二章 服务机器人底层控制系统架构及硬件可靠性设计
2.1 服务机器人系统构成
2.2 底层控制系统硬件可靠性设计
2.2.1 硬件设计方案
2.2.2 核心控制器
2.2.3 板级电源电路
2.2.4 电机驱动及保护电路
2.2.5 测速反馈电路
2.2.6 开关电路可靠性设计
2.3 本章小结
第三章 服务机器人控制系统软件可靠性设计
3.1 软件开发环境
3.2 服务机器人软件系统总体架构
3.3 底层控制系统运行监控软件设计
3.3.1 多重监控软件框架
3.3.2 多重监控软件设计
3.4 通信软件设计
3.4.1 通信协议
3.4.2 协议解析软件
3.4.3 通信容错设计
3.5 运动控制软件可靠性设计
3.5.1 运动控制框架设计
3.5.2 运动可靠性程序设计
3.6 底层控制系统可靠性测试
3.6.1 通信软件可靠性测试
3.6.2 系统测试
3.7 本章小结
第四章 基于改进PSO优化的SVM故障预测模型
4.1 粒子群算法及其改进
4.1.1 粒子群算法原理
4.1.2 改进的粒子群算法
4.1.3 算法性能评价
4.2 支持向量机及其优化模型
4.2.1 支持向量机
4.2.2 基于改进PSO优化的SVM模型
4.3 改进模型仿真实验
4.4 本章小结
第五章 底层控制系统速度传感器故障诊断与容错控制
5.1 增量式编码器故障诊断方法
5.2 基于改进PSO优化的SVM编码器故障检测与闭环容错控制
5.2.1 基于改进PSO-SVM的编码器故障检测与容错控制方案
5.2.2 故障检测与容错控制系统运行机理
5.2.3 基于序贯概率比(SPRT)检验法的编码器故障检测
5.2.4 编码器故障闭环容错控制
5.3 机器人故障仿真软件实验平台设计
5.3.1 机器人仿真平台总体设计方案
5.3.2 机器人移动平台运动系统建模
5.3.3 故障模拟及注入
5.3.4 故障注入及仿真实验
5.4 故障检测与容错控制系统实验
5.4.1 实验样本获取
5.4.2 系统实验与分析
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
硕士期间发表论文
硕士期间参加科研项目
学位论文评阅及答辩情况表

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