کنترل تطبیقی با عملکرد بالای سیستم‌های دورکاری ۲۰۲۳
High-Performance Adaptive Control of Teleoperation Systems 2023

در این کتاب، با استفاده از چارچوبی یکپارچه مبتنی بر کنترلِ سوئیچینگ، طراحی‌های کنترلیِ پیشرفته و تحلیل‌های تئوریک برای سیستم‌های تله‌اپریشن (دورکاری رباتیک) مورد بررسی قرار می‌گیرند. این بررسی شامل تله‌اپریشن در فضای مفصلی و فضای کاری، تله‌اپریشن همگن و ناهمگن، و تله‌اپریشن تک‌اپراتور-تک‌ربات و چنداپراتور-چندربات می‌شود.

کتاب با معرفی مفاهیم و چالش‌های سیستم‌های تله‌اپریشن شبکه‌ای آغاز می‌شود. سپس، یک چارچوب کنترلی تطبیقی جدید، بر اساس فیلترهای سوئیچینگ کمکی، برای سیستم‌های تله‌اپریشن دوطرفه به منظور مقابله با عدم قطعیت مدل و نیروهای خارجی غیرمنفعل مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای غلبه بر محدودیت‌های ورودی سیستم‌های رباتیک، این روش تطبیقی به حالت کنترل تطبیقی ضد باد نیز گسترش داده شده است. علاوه بر این، برای اعمال در سناریوهای همکاری از راه دور چند ربات و تله‌اپریشن ناهمگن، دو روش تله‌هماهنگی و یک روش کنترل نیمه خودمختار تطبیقی به ترتیب توسعه یافته‌اند. در نهایت، نویسندگان دو طرح کنترلی با زمان محدود و دو نوع کنترل بهبود یافته با عملکرد از پیش تعیین شده را برای سیستم‌های تله‌اپریشن بررسی می‌کنند تا عملکرد هماهنگ‌سازی در حالت گذرا و حالت پایدار بهبود یابد.

این عنوان، مرجعی ضروری برای محققان و مهندسان علاقه‌مند به تله‌اپریشن، سیستم‌های رباتیک و سیستم‌های کنترل غیرخطی خواهد بود. همچنین برای دانشجویان تحصیلات تکمیلی در رشته‌های علوم، مهندسی و علوم کامپیوتر مفید خواهد بود.

Within a unified switched-control framework, this book investigates the high-performance control designs and theoretic analyses for teleoperation systems, including the joint space and task space teleoperations, the homogeneous and heterogeneous teleoperations, and the single-master single-slave and multi-master multi-slave teleoperations.
The book begins with an introduction to the concepts and challenges of networked teleoperation systems. Then, it investigates a new adaptive control framework based on auxiliary switched filters for the bilateral teleoperation systems to handle the model uncertainty and non-passive external forces. To overcome the input constraints of robotic systems, this adaptive method is also extended to the anti-windup adaptive control case. Furthermore, to apply to multi-robot remote collaboration scenarios and heterogeneous teleoperations, two tele-coordination methods and an adaptive semi-autonomous control method are respectively developed. Finally, the authors examine two finite-time control schemes and two types of improved prescribed performance controls for teleoperation systems to improve the transient-state and steady-state synchronization performances.
This title will be an essential reference for researchers and engineers interested in teleoperation, robotic systems, and nonlinear control systems. It would also prove useful to graduate students in the fields of science, engineering, and computer science.