摘要：在当今时代，虽然社会和科技不断迅猛发展，但是对于如何提升机器人控制性能的问题，我们还需要付出很大的努力去改善这些问题。本课题主要是针对单连杆机器人系统进行研究，根据单连杆机器人的特性设计出状态反馈控制器，从而实现对单连杆机器人系统运动的跟踪控制。本论文主要是为了解决提升机器人的运动控制性能，达到单连杆机器人控制系统的跟踪效果，针对单连杆机器人系统，结合非线性控制、李雅普诺夫稳定性控制理论、模糊逻辑控制系统等，通过设计具体的控制算法，论证闭环系统控制的稳定性分析，使单连杆机器人能更好的跟踪到物体的运动轨迹。利用S函数编写程序，验证所提出的方案的有效性。本论文在Simulink的环境下完成，设计单连杆机器人控制的仿真系统，编写S函数，并且更改参数，使设计的控制系统达到试验目标和效果。本文利用模糊逻辑系统（FLS）的设计方法，利用李雅普诺夫稳定性控制理论，确定单连杆机器人控制系统的设计和稳定性分析。

关键词：单连杆机器人；非线性控制；李雅普诺夫稳定性理论；模糊逻辑系统；S函数

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

1.1 机器人控制系统研究的背景和意义-1

1.2机器人研究在国内外的研究现状-1

1.3本论文的研究内容和主要任务-2

2.预备知识-4

2.1连杆结构-4

2.1.1连杆-4

2.1.2连杆机构在工业机器人中的应用-4

2.1.3连杆的基本结构-4

2.2机械臂动力学-4

2.3非线性系统-5

2.4模糊逻辑系统-6

2.5李雅普诺夫稳定性理论-8

2.6 S函数和Simulink-10

2.6.1 S函数-10

2.6.2 S函数设计-10

2.6.3 Simulink概念-12

3.单连杆机器人控制系统的自适应控制-15

3.1问题描述-15

3.2基于李雅普诺夫稳定性理论的稳定性证明-15

3.3单连杆机器人控制系统设计-22

4.仿真验证-23

5.总结与展望-29

参 考 文 献-30

致  谢-31

附 录-32