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基于全驱系统方法的高阶严反馈系统时变输出约束控制
被引量:
1
1
作者
蔡光斌
肖永强
+2 位作者
胡昌华
杨小冈
凡永华
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期372-385,共14页
针对输出受不对称时变约束的不确定高阶严反馈系统,提出一种基于全驱系统方法的高阶自适应动态面输出约束控制方法.所研究的高阶严反馈系统,每个子系统都是高阶形式,通过非线性转换函数将原输出约束系统转换为新的无约束系统,从而将原...
针对输出受不对称时变约束的不确定高阶严反馈系统,提出一种基于全驱系统方法的高阶自适应动态面输出约束控制方法.所研究的高阶严反馈系统,每个子系统都是高阶形式,通过非线性转换函数将原输出约束系统转换为新的无约束系统,从而将原系统输出约束问题转化为新系统输出有界的问题.进一步结合全驱系统方法和自适应动态面控制,直接将每个高阶子系统作为一个整体进行控制器设计,而不需要将其转化为一阶系统形式,有效简化了设计步骤;同时通过引入一系列低通滤波器来获得虚拟控制律的高阶导数,以代替复杂的微分运算.基于Lyapunov稳定性理论证明闭环系统所有信号是一致最终有界的,系统输出在满足约束的条件下能有效跟踪期望的参考信号,且可通过调整参数使得系统跟踪误差收敛到零附近的足够小的邻域内.最后,通过对柔性关节机械臂系统进行仿真,验证了所提出控制方法的有效性.
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关键词
全驱系统方法
高阶严反馈系统
时变输出约束
非线性转换函数
自适应动态面控制
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职称材料
带有时变输出约束的机械臂自适应轨迹跟踪控制
被引量:
6
2
作者
陈涛
朱华中
+1 位作者
刘安东
滕游
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2023年第7期1428-1433,共6页
针对带有输出约束和动力学模型参数未知的机械臂系统,提出一种基于时变tan型障碍李雅普诺夫函数的自适应控制方法.首先,通过设置时变约束边界,给出了一个时变tan型障碍李雅普诺夫函数,保证系统在初始误差较大情况下的瞬态性能和稳态性能...
针对带有输出约束和动力学模型参数未知的机械臂系统,提出一种基于时变tan型障碍李雅普诺夫函数的自适应控制方法.首先,通过设置时变约束边界,给出了一个时变tan型障碍李雅普诺夫函数,保证系统在初始误差较大情况下的瞬态性能和稳态性能,拓展了传统对数型障碍李雅普诺夫函数的适用范围.其次,为了处理机械臂动力学模型的不确定性,采用径向基神经网络(RBFNN)拟合未知的动力学模型,设计了基于RBFNN的自适应控制器,在满足约束的情况下提高了系统的鲁棒性.最后,通过二自由度机械臂轨迹跟踪的仿真,验证了所提方法的控制性能优于传统的PD控制器.
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关键词
障碍李雅普诺夫函数
时变输出约束
自适应神经网络
轨迹跟踪
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职称材料
时变输出约束非完整系统的非缩放预设时间镇定控制设计
3
作者
高芳征
刘义亭
+1 位作者
李佩娟
赵贤林
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期248-255,共8页
本文针对一类具有时变输出约束链式非完整系统的预设时间镇定问题,首先通过tan型障碍Lyapunov函数处理系统输出约束,然后基于所给的新型切换时变函数,直接应用于虚拟(实际)控制器设计,提出了系统状态反馈镇定的非缩放变换设计方案.本文...
本文针对一类具有时变输出约束链式非完整系统的预设时间镇定问题,首先通过tan型障碍Lyapunov函数处理系统输出约束,然后基于所给的新型切换时变函数,直接应用于虚拟(实际)控制器设计,提出了系统状态反馈镇定的非缩放变换设计方案.本文所设计的控制器使得闭环系统状态不违反约束的同时,可在任意给定的有限时间内收敛到零点.与传统的基于缩放变换设计相比,本文所提出的控制策略既有效解决了控制器的计算奇异性问题,又减少了关于时变缩放函数的计算,使控制器设计更为简单.最后,通过仿真结果验证了所提设方法的有效性.
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关键词
非完整系统
时变输出约束
非缩放变换
预设时间镇定
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职称材料
输入时延下约束不确定系统的有限时间控制
被引量:
3
4
作者
王芳
赵瑞莹
周超
《湖南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期90-100,共11页
针对一类具有非对称时变输出约束和输入时延的不确定非线性系统,提出有限时间反步控制策略.首先,设计新型非线性变换函数将约束系统转化为无约束系统,解决非对称时变输出约束问题;其次,为了处理反步控制的“计算爆炸”问题,构造新型的...
针对一类具有非对称时变输出约束和输入时延的不确定非线性系统,提出有限时间反步控制策略.首先,设计新型非线性变换函数将约束系统转化为无约束系统,解决非对称时变输出约束问题;其次,为了处理反步控制的“计算爆炸”问题,构造新型的有限时间滤波器,且通过误差补偿机制消除滤波误差,采用Pade近似法和中间变量补偿输入时延对控制系统的影响;再次,根据Lyapunov理论证明闭环系统的实际有限时间稳定性,且输出不会违反约束;最后,通过滤波器的对比仿真和机械臂系统的仿真验证新型滤波器和有限时间控制策略的有效性.
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关键词
非线性系统
时变输出约束
时延
有限时间控制
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职称材料
题名
基于全驱系统方法的高阶严反馈系统时变输出约束控制
被引量:
1
1
作者
蔡光斌
肖永强
胡昌华
杨小冈
凡永华
机构
火箭军工程大学导弹工程学院
西北工业大学航天学院
出处
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期372-385,共14页
基金
国家自然科学基金(61773387,62073096)
国家自然科学基金委基础科学中心项目(62188101)资助。
文摘
针对输出受不对称时变约束的不确定高阶严反馈系统,提出一种基于全驱系统方法的高阶自适应动态面输出约束控制方法.所研究的高阶严反馈系统,每个子系统都是高阶形式,通过非线性转换函数将原输出约束系统转换为新的无约束系统,从而将原系统输出约束问题转化为新系统输出有界的问题.进一步结合全驱系统方法和自适应动态面控制,直接将每个高阶子系统作为一个整体进行控制器设计,而不需要将其转化为一阶系统形式,有效简化了设计步骤;同时通过引入一系列低通滤波器来获得虚拟控制律的高阶导数,以代替复杂的微分运算.基于Lyapunov稳定性理论证明闭环系统所有信号是一致最终有界的,系统输出在满足约束的条件下能有效跟踪期望的参考信号,且可通过调整参数使得系统跟踪误差收敛到零附近的足够小的邻域内.最后,通过对柔性关节机械臂系统进行仿真,验证了所提出控制方法的有效性.
关键词
全驱系统方法
高阶严反馈系统
时变输出约束
非线性转换函数
自适应动态面控制
Keywords
Fully actuated system approach
high-order strict-feedback systems
time-varying output constraints
nonlinear transformation function
adaptive dynamic surface control
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
带有时变输出约束的机械臂自适应轨迹跟踪控制
被引量:
6
2
作者
陈涛
朱华中
刘安东
滕游
机构
浙江工业大学信息工程学院
出处
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2023年第7期1428-1433,共6页
基金
国家自然科学基金项目(61973275)资助
浙江省属高校基本科研业务费专项项目(RF-A2020004)资助。
文摘
针对带有输出约束和动力学模型参数未知的机械臂系统,提出一种基于时变tan型障碍李雅普诺夫函数的自适应控制方法.首先,通过设置时变约束边界,给出了一个时变tan型障碍李雅普诺夫函数,保证系统在初始误差较大情况下的瞬态性能和稳态性能,拓展了传统对数型障碍李雅普诺夫函数的适用范围.其次,为了处理机械臂动力学模型的不确定性,采用径向基神经网络(RBFNN)拟合未知的动力学模型,设计了基于RBFNN的自适应控制器,在满足约束的情况下提高了系统的鲁棒性.最后,通过二自由度机械臂轨迹跟踪的仿真,验证了所提方法的控制性能优于传统的PD控制器.
关键词
障碍李雅普诺夫函数
时变输出约束
自适应神经网络
轨迹跟踪
Keywords
barrier Lyapunov function
output constraint
adaptive neural network
trajectory tracking
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
时变输出约束非完整系统的非缩放预设时间镇定控制设计
3
作者
高芳征
刘义亭
李佩娟
赵贤林
机构
南京工程学院自动化学院
南京工程学院工业中心
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期248-255,共8页
基金
Supported by the National Natural Science Foundation of China(61873120,62073187)
the Key Research&Development Program of of Jiangsu Province(BE2021016–5)
the National Natural Science Foundation of Jiangsu Province(BK20201469)。
文摘
本文针对一类具有时变输出约束链式非完整系统的预设时间镇定问题,首先通过tan型障碍Lyapunov函数处理系统输出约束,然后基于所给的新型切换时变函数,直接应用于虚拟(实际)控制器设计,提出了系统状态反馈镇定的非缩放变换设计方案.本文所设计的控制器使得闭环系统状态不违反约束的同时,可在任意给定的有限时间内收敛到零点.与传统的基于缩放变换设计相比,本文所提出的控制策略既有效解决了控制器的计算奇异性问题,又减少了关于时变缩放函数的计算,使控制器设计更为简单.最后,通过仿真结果验证了所提设方法的有效性.
关键词
非完整系统
时变输出约束
非缩放变换
预设时间镇定
Keywords
nonholonomic systems(NSs)
time-varying output constraints
non-scaling transformation
prescribed-time stabilization(PTS)
分类号
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
输入时延下约束不确定系统的有限时间控制
被引量:
3
4
作者
王芳
赵瑞莹
周超
机构
燕山大学理学院
河北农业大学海洋学院
出处
《湖南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期90-100,共11页
基金
河北省自然科学基金资助项目(F2020203105,F2022203085)
河北省高等学校科学技术研究项目(ZD2022012)
国家自然科学基金资助项目(62073234)。
文摘
针对一类具有非对称时变输出约束和输入时延的不确定非线性系统,提出有限时间反步控制策略.首先,设计新型非线性变换函数将约束系统转化为无约束系统,解决非对称时变输出约束问题;其次,为了处理反步控制的“计算爆炸”问题,构造新型的有限时间滤波器,且通过误差补偿机制消除滤波误差,采用Pade近似法和中间变量补偿输入时延对控制系统的影响;再次,根据Lyapunov理论证明闭环系统的实际有限时间稳定性,且输出不会违反约束;最后,通过滤波器的对比仿真和机械臂系统的仿真验证新型滤波器和有限时间控制策略的有效性.
关键词
非线性系统
时变输出约束
时延
有限时间控制
Keywords
nonlinear system
time-varying output constraints
time delay
finite-time control
分类号
O231.2 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于全驱系统方法的高阶严反馈系统时变输出约束控制
蔡光斌
肖永强
胡昌华
杨小冈
凡永华
《自动化学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
带有时变输出约束的机械臂自适应轨迹跟踪控制
陈涛
朱华中
刘安东
滕游
《小型微型计算机系统》
CSCD
北大核心
2023
6
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
时变输出约束非完整系统的非缩放预设时间镇定控制设计
高芳征
刘义亭
李佩娟
赵贤林
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
输入时延下约束不确定系统的有限时间控制
王芳
赵瑞莹
周超
《湖南大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
在线阅读
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职称材料
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