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网络遥操作机器人系统通过计算机网络通讯对远端机器人进行远程控制,实现了人类作业空间的拓展,具有广阔的应用前景。然而由于网络也存在着时延、数据丢失等问题,会造成系统的不稳定,降低操作性能,所以对于网络遥操作机器人系统如何克服时延等问题影响的研究具有重要意义及应用价值。本文主要对网络遥操作机器人系统的模型建立与稳定性分析以及时延问题进行了研究,结合预测控制与模糊控制二者的优点,设计了一种新型的模糊预测控制器,在保证系统稳定的基础上实现了良好的位置跟踪与力反馈,克服了网络时延以及模型失配问题的影响,并完善了一套单自由度主从式网络遥操作实验系统。首先,本文介绍了课题的背景及研究意义,并对国内外发展现状进行了回顾与分析,针对时延问题设计了一套解决方案。其次,在系统动力学模型的基础上,对现有的几种建模方式及稳定性分析方法进行了研究,在对各自优缺点进行分析后,最后选择了研究较为成熟、稳定性较强的无源二端口网络模型。然后,本文针对系统存在的时延问题,设计了自适应广义预测控制器,并分别在无时延,固定时延和随机时延几种情况下进行MATLAB仿真实验,仿真结果表明设计的控制器能满足系统稳定性和操作性能的要求,实现了位置跟踪与力反馈。接着,针对预测控制算法可能存在的模型失配问题,在反馈校正环节引入模糊控制,设计了一种新型的模糊预测控制器设计方案。在几种时延环境下的仿真结果表明该控制器可以有效解决模型失配问题,保证了系统的稳定性。最后,完善了一套单自由度主从式网络遥操作机器人系统,在LabVIEW环境下采用本文设计的控制器,并在该系统上完成了位置跟踪和力反馈实验。理论分析与实验结果表明:本文设计的新型的模糊预测控制器具有良好的控制效果和稳定性,可以有效解决时延问题,为进一步随机大时延下的网络遥操作系统的研究奠定了一定的基础。