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考虑关节角加速度约束的移动机器人模糊控制方法研究
1
作者
商巍
孟祥祥
张道德
《现代电子技术》
北大核心
2025年第8期145-148,共4页
在移动机器人的控制过程中,关节角加速度是一个重要的物理参数,其可以确保机器人在执行各种任务时始终保持在安全、合理的范围内,从而避免机器人因运动过快或不稳定而出现损坏或执行任务失败的情况。基于此,提出一种考虑关节角加速度约...
在移动机器人的控制过程中,关节角加速度是一个重要的物理参数,其可以确保机器人在执行各种任务时始终保持在安全、合理的范围内,从而避免机器人因运动过快或不稳定而出现损坏或执行任务失败的情况。基于此,提出一种考虑关节角加速度约束的移动机器人模糊控制方法。依据移动机器人运动学方程计算移动机器人关节角加速度,同时以关节角加速度计算结果和期望关节角加速度之间的误差为约束,结合模糊算法设计模糊自适应增益调整的模糊控制器,结合自适应控制律实现移动机器人模糊控制。实验结果证明,所提方法可精准计算移动机器人关节角加速度,并确保移动机器人运行轨迹能精准跟踪目标运行轨迹,令运行速度快速稳定至设定值附近,控制效果较好。
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关键词
移动机器人
关节角加速度
模糊控制
运动轨迹
自适应控制律
模糊增益调整
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职称材料
基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制
2
作者
杨舒博
毛剑琳
+1 位作者
向凤红
徐峰
《应用力学学报》
北大核心
2025年第2期313-322,共10页
针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系...
针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系统得到较快的趋近时间降低稳态误差;其次,在位置子系统中,采用高增益观测器实现状态估计以抑制耦合;最后,将变论域思想引入自适应模糊控制,在切换控制项设计了一个带有伸缩因子的模糊逼近系数来补偿高增益观测器带来的影响。仿真结果表明,该控制策略能有效削弱抖振,具有较好的动态性能和控制精度;即使在复杂外部干扰的情况下,四旋翼飞行器依然能够迅速按要求进行轨迹跟踪。
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关键词
四旋翼飞行器
滑模控制
变指数幂次趋近律
高增益观测器
自适应模糊控制
变论域
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职称材料
基于高增益观测器的火炮药协调臂位置控制
被引量:
1
3
作者
尹正林
尹强
羊柳
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2024年第3期63-69,共7页
针对火炮协调输药机在协调过程中药协调臂运动到位精度不足的问题,提出了一种基于高增益观测器的火炮药协调臂自适应滑模控制策略,设计高增益观测器来估计火炮药协调臂伺服系统的未知状态并对其进行有效的在线跟踪和补偿,设计滑模控制...
针对火炮协调输药机在协调过程中药协调臂运动到位精度不足的问题,提出了一种基于高增益观测器的火炮药协调臂自适应滑模控制策略,设计高增益观测器来估计火炮药协调臂伺服系统的未知状态并对其进行有效的在线跟踪和补偿,设计滑模控制器来消除所观测状态的误差,从而实现药协调臂机电伺服系统的快速高精度控制。针对滑模控制过程中出现的高频抖振现象,设计了一种自适应律并与滑模控制器相结合,从而极大地削弱了控制量的抖振。仿真实验结果表明,在输药机装满药的极端工况下,该控制策略能够大幅提高药协调臂的到位精度,具有较强的鲁棒性。
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关键词
自动装填
药协调臂
高增益观测器
滑模控制
自适应律
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职称材料
永磁同步电机改进滑模观测器矢量控制
被引量:
12
4
作者
李昂
袁佳俊
+1 位作者
赵峰
董锋斌
《电子测量技术》
北大核心
2023年第6期37-43,共7页
针对滑模观测器在永磁同步电机无位置传感器控制系统存在的高抖振、收敛速度较慢、观测精度差等问题,提出一种基于自适应滑模增益的变幂次趋近律的新型滑模观测器,该趋近律在幂次趋近律的基础上,增加由观测转速、磁链和外部输入预期目...
针对滑模观测器在永磁同步电机无位置传感器控制系统存在的高抖振、收敛速度较慢、观测精度差等问题,提出一种基于自适应滑模增益的变幂次趋近律的新型滑模观测器,该趋近律在幂次趋近律的基础上,增加由观测转速、磁链和外部输入预期目标电流误差组成的自适应滑模增益变指数项,自适应滑模增益变指数项具有时变的较快收敛速度,有效解决原有趋近律趋近模态时间过长的问题,使用李雅普诺夫稳定判据对系统进行了稳定性分析。通过新型滑模观测器和传统滑模观测器进行对照实验,结果表明,相对比较而言所提出的新型滑模观测器收敛速度更快,高频抖振削弱和带载能力加强,自适应滑模增益能有效控制电流误差幅值,最后观测精度提高了20%以上。
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关键词
永磁同步电机
滑模观测器
自适应滑模增益
变幂次趋近律
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职称材料
多变量非线性系统的直接自适应模糊预测控制
被引量:
1
5
作者
师五喜
郭利进
郭文成
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2012年第3期544-548,共5页
对一类多变量非线性系统提出了直接自适应模糊预测控制方法,此方法首先对被控对象提出了线性时变子模型加非线性子模型的预测模型,然后直接利用模糊系统设计预测控制器,并基于时变增益自适应律对控制器中的未知向量和逼近误差估计值进...
对一类多变量非线性系统提出了直接自适应模糊预测控制方法,此方法首先对被控对象提出了线性时变子模型加非线性子模型的预测模型,然后直接利用模糊系统设计预测控制器,并基于时变增益自适应律对控制器中的未知向量和逼近误差估计值进行自适应调整。证明了此方法可使跟踪误差收敛到原点的一个邻域内,仿真结果验证了此方法的有效性。
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关键词
未知多变量非线性系统
自适应模糊控制
预测控制
时变增益自适应律
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职称材料
基于自适应幂次切换增益的动能拦截滑模制导律
被引量:
1
6
作者
李元凯
敬忠良
胡士强
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第6期1792-1797,共6页
抖振问题限制了非线性变结构制导的应用。运用幂函数作为切换增益函数并设计全局鲁棒的滑模,构成自适应趋近律,实现切换线平滑趋近,形成基于自适应幂次切换增益的滑模制导律AP-SMG。给出其存在可达与稳定条件,并对空间目标的非机动和脉...
抖振问题限制了非线性变结构制导的应用。运用幂函数作为切换增益函数并设计全局鲁棒的滑模,构成自适应趋近律,实现切换线平滑趋近,形成基于自适应幂次切换增益的滑模制导律AP-SMG。给出其存在可达与稳定条件,并对空间目标的非机动和脉冲/连续机动环境作了仿真比较与参数分析。结果表明该制导律在动能拦截中可以有效削弱甚至消除视线角速率和控制律抖振,降低所需控制能量的同时能够保证制导精度,构造简单,无需智能结构辅助,总体性能优于基于常值切换增益的系列制导方法C-SMG。
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关键词
变结构
自适应
切换增益
制导律
动能拦截
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职称材料
题名
考虑关节角加速度约束的移动机器人模糊控制方法研究
1
作者
商巍
孟祥祥
张道德
机构
北京理工大学宇航学院
湖北工业大学机械工程学院
出处
《现代电子技术》
北大核心
2025年第8期145-148,共4页
基金
国家自然科学基金项目(52075152)。
文摘
在移动机器人的控制过程中,关节角加速度是一个重要的物理参数,其可以确保机器人在执行各种任务时始终保持在安全、合理的范围内,从而避免机器人因运动过快或不稳定而出现损坏或执行任务失败的情况。基于此,提出一种考虑关节角加速度约束的移动机器人模糊控制方法。依据移动机器人运动学方程计算移动机器人关节角加速度,同时以关节角加速度计算结果和期望关节角加速度之间的误差为约束,结合模糊算法设计模糊自适应增益调整的模糊控制器,结合自适应控制律实现移动机器人模糊控制。实验结果证明,所提方法可精准计算移动机器人关节角加速度,并确保移动机器人运行轨迹能精准跟踪目标运行轨迹,令运行速度快速稳定至设定值附近,控制效果较好。
关键词
移动机器人
关节角加速度
模糊控制
运动轨迹
自适应控制律
模糊增益调整
Keywords
mobile robot
joint angle acceleration
fuzzy control
motion trajectory
adaptive
control
law
fuzzy
gain
adjustment
分类号
TN876-34 [电子电信—信息与通信工程]
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制
2
作者
杨舒博
毛剑琳
向凤红
徐峰
机构
昆明理工大学信息工程与自动化学院
红云红河集团红河卷烟厂
北京科技大学机械工程学院
出处
《应用力学学报》
北大核心
2025年第2期313-322,共10页
基金
云南省重点研发计划资助项目(No.202002AC080001)。
文摘
针对四旋翼飞行器在未知干扰下跟踪慢、精度低以及模型耦合性强的问题,提出了一种基于变指数幂次趋近律和高增益观测器的模糊滑模控制策略。首先,设计了一种自适应变指数幂次趋近律,通过趋近律中幂次趋近项和指数趋近项的相互作用,使系统得到较快的趋近时间降低稳态误差;其次,在位置子系统中,采用高增益观测器实现状态估计以抑制耦合;最后,将变论域思想引入自适应模糊控制,在切换控制项设计了一个带有伸缩因子的模糊逼近系数来补偿高增益观测器带来的影响。仿真结果表明,该控制策略能有效削弱抖振,具有较好的动态性能和控制精度;即使在复杂外部干扰的情况下,四旋翼飞行器依然能够迅速按要求进行轨迹跟踪。
关键词
四旋翼飞行器
滑模控制
变指数幂次趋近律
高增益观测器
自适应模糊控制
变论域
Keywords
quadrotor
sliding mode control
variable exponential power reaching
law
high
gain
observer
adaptive
fuzzy control
variable universe
分类号
TP242.6 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于高增益观测器的火炮药协调臂位置控制
被引量:
1
3
作者
尹正林
尹强
羊柳
机构
南京理工大学机械工程学院
出处
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2024年第3期63-69,共7页
文摘
针对火炮协调输药机在协调过程中药协调臂运动到位精度不足的问题,提出了一种基于高增益观测器的火炮药协调臂自适应滑模控制策略,设计高增益观测器来估计火炮药协调臂伺服系统的未知状态并对其进行有效的在线跟踪和补偿,设计滑模控制器来消除所观测状态的误差,从而实现药协调臂机电伺服系统的快速高精度控制。针对滑模控制过程中出现的高频抖振现象,设计了一种自适应律并与滑模控制器相结合,从而极大地削弱了控制量的抖振。仿真实验结果表明,在输药机装满药的极端工况下,该控制策略能够大幅提高药协调臂的到位精度,具有较强的鲁棒性。
关键词
自动装填
药协调臂
高增益观测器
滑模控制
自适应律
Keywords
automatic loading
charge coordination arm
high-
gain
observer
sliding mode control
adaptive
law
分类号
TJ33 [兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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职称材料
题名
永磁同步电机改进滑模观测器矢量控制
被引量:
12
4
作者
李昂
袁佳俊
赵峰
董锋斌
机构
陕西理工大学电气工程学院
中国科学院电工研究所
出处
《电子测量技术》
北大核心
2023年第6期37-43,共7页
基金
陕西省教育厅专项科研计划项目(15JK1125)资助
文摘
针对滑模观测器在永磁同步电机无位置传感器控制系统存在的高抖振、收敛速度较慢、观测精度差等问题,提出一种基于自适应滑模增益的变幂次趋近律的新型滑模观测器,该趋近律在幂次趋近律的基础上,增加由观测转速、磁链和外部输入预期目标电流误差组成的自适应滑模增益变指数项,自适应滑模增益变指数项具有时变的较快收敛速度,有效解决原有趋近律趋近模态时间过长的问题,使用李雅普诺夫稳定判据对系统进行了稳定性分析。通过新型滑模观测器和传统滑模观测器进行对照实验,结果表明,相对比较而言所提出的新型滑模观测器收敛速度更快,高频抖振削弱和带载能力加强,自适应滑模增益能有效控制电流误差幅值,最后观测精度提高了20%以上。
关键词
永磁同步电机
滑模观测器
自适应滑模增益
变幂次趋近律
Keywords
permanent magnet synchronous motor
sliding mode observer
adaptive
sliding mode
gain
variable power reaching
law
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TM341 [电气工程—电机]
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职称材料
题名
多变量非线性系统的直接自适应模糊预测控制
被引量:
1
5
作者
师五喜
郭利进
郭文成
机构
天津工业大学电气工程与自动化学院
出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2012年第3期544-548,共5页
基金
国家自然科学基金(60974054)
天津市自然科学基金(10JCYBJC07400)
天津市电工电能新技术重点实验室项目资助课题
文摘
对一类多变量非线性系统提出了直接自适应模糊预测控制方法,此方法首先对被控对象提出了线性时变子模型加非线性子模型的预测模型,然后直接利用模糊系统设计预测控制器,并基于时变增益自适应律对控制器中的未知向量和逼近误差估计值进行自适应调整。证明了此方法可使跟踪误差收敛到原点的一个邻域内,仿真结果验证了此方法的有效性。
关键词
未知多变量非线性系统
自适应模糊控制
预测控制
时变增益自适应律
Keywords
unknown multivariable nonlinear system
adaptive
fuzzy control
predictive control
time-varying gain adaptive law
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于自适应幂次切换增益的动能拦截滑模制导律
被引量:
1
6
作者
李元凯
敬忠良
胡士强
机构
上海交通大学空天科学技术研究院
出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008年第6期1792-1797,共6页
基金
国家863项目(2006AA704314)
国家自然科学基金项目(60775022)
国家自然科学基金项目(60674107)
文摘
抖振问题限制了非线性变结构制导的应用。运用幂函数作为切换增益函数并设计全局鲁棒的滑模,构成自适应趋近律,实现切换线平滑趋近,形成基于自适应幂次切换增益的滑模制导律AP-SMG。给出其存在可达与稳定条件,并对空间目标的非机动和脉冲/连续机动环境作了仿真比较与参数分析。结果表明该制导律在动能拦截中可以有效削弱甚至消除视线角速率和控制律抖振,降低所需控制能量的同时能够保证制导精度,构造简单,无需智能结构辅助,总体性能优于基于常值切换增益的系列制导方法C-SMG。
关键词
变结构
自适应
切换增益
制导律
动能拦截
Keywords
Variable structure
adaptive
Switching
gain
Guidance
law
Kinetic energy intercept
分类号
V448.133 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑关节角加速度约束的移动机器人模糊控制方法研究
商巍
孟祥祥
张道德
《现代电子技术》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于变指幂趋近律和高增益观测器的四旋翼模糊滑模控制
杨舒博
毛剑琳
向凤红
徐峰
《应用力学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
3
基于高增益观测器的火炮药协调臂位置控制
尹正林
尹强
羊柳
《火炮发射与控制学报》
北大核心
2024
1
在线阅读
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职称材料
4
永磁同步电机改进滑模观测器矢量控制
李昂
袁佳俊
赵峰
董锋斌
《电子测量技术》
北大核心
2023
12
在线阅读
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职称材料
5
多变量非线性系统的直接自适应模糊预测控制
师五喜
郭利进
郭文成
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2012
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
基于自适应幂次切换增益的动能拦截滑模制导律
李元凯
敬忠良
胡士强
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2008
1
在线阅读
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职称材料
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