基于李雅普诺夫稳定理论的三维导引律研究

1

作者 糜玉林 张友安 杨华东 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2002年第S2期85-87,92,共4页

首先,给出了三维空间导弹—目标追逃运动的空间矢量方程,在此基础上推导了三维导引的动力学方程,在三维空间建立了导弹—目标的追逃运动模型,所采用的坐标系与通常描述导弹运动的坐标系相一致。然后,在假设目标运动信息完全已知条件下... 首先,给出了三维空间导弹—目标追逃运动的空间矢量方程,在此基础上推导了三维导引的动力学方程,在三维空间建立了导弹—目标的追逃运动模型,所采用的坐标系与通常描述导弹运动的坐标系相一致。然后,在假设目标运动信息完全已知条件下对变速机动目标应用基于李雅普诺夫稳定性理论的控制方法提出了一种三维制导算法。最后,全弹道六自由度数学仿真结果表明了模型的正确性和制导算法的有效性。 展开更多

关键词 三维追逃模型 制导 机动目标 李雅普诺夫稳定性理论

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李雅普诺夫噪声主动控制算法的研究 被引量：1

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作者 伍彩云 《沈阳理工大学学报》 CAS 2011年第3期5-9,共5页

为解决噪声主动控制系统中的非线性问题,提出基于李雅普诺夫稳定性理论的李雅普诺夫噪声主动控制算法。同基于梯度下降原理的传统噪声主动控制FXLMS算法不同,该算法首先定义跟踪误差的李雅普诺夫函数,基于李雅普诺夫稳定性理论自适应地... 为解决噪声主动控制系统中的非线性问题,提出基于李雅普诺夫稳定性理论的李雅普诺夫噪声主动控制算法。同基于梯度下降原理的传统噪声主动控制FXLMS算法不同,该算法首先定义跟踪误差的李雅普诺夫函数,基于李雅普诺夫稳定性理论自适应地调整输出误差双线性滤波器的权系数,使系统的误差渐近趋近于零,并且根据李雅普诺夫稳定性理论确保噪声主动控制系统的稳定性。通过仿真可以看出,在非线性噪声主动控制系统中,李雅普诺夫噪声主动控制算法优于FXLMS算法. 展开更多

关键词 噪声主动控制 李雅普诺夫稳定理论 自适应控制 非线性信号处理 FX-LMS算法

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牵引车牵引运动的稳定性研究 被引量：4

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作者 任少云 张云侠 +1 位作者 张建武 钟兴华 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1470-1475,1480,共7页

在大负荷拖载行驶工况下,牵引车存在复杂的动力学特性.建立了14自由度车辆牵引力学模型,它包含地面附着系数与车轮滑转率的分段非线性关系.通过对牵引运动方程的当量线性化分析,运用李雅普诺夫一次近似理论,得到牵引车牵引稳定性的判定... 在大负荷拖载行驶工况下,牵引车存在复杂的动力学特性.建立了14自由度车辆牵引力学模型,它包含地面附着系数与车轮滑转率的分段非线性关系.通过对牵引运动方程的当量线性化分析,运用李雅普诺夫一次近似理论,得到牵引车牵引稳定性的判定依据;并进一步绘制了车辆牵引运动临界稳定图,为车辆牵引运动稳定性控制研究提供了理论判据. 展开更多

关键词 牵引车 力学模型 扰动方程 稳定性分析 李雅普诺夫稳定理论 牵引临界稳定图

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参数摄动下欠驱动USV全局积分滑模控制技术研究

4

作者 马浩哲 赵江滨 +1 位作者 韦海宇 谈威 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期112-117,共6页

在不确定洋流因素的影响下,通过有效的控制算法对无人船进行控制是其能够实现水下勘察、搜救巡逻等任务的有效前提。本文提出一种存在水动力参数摄动下基于LOS制导律的全局积分滑模轨迹跟踪控制器,首先通过视线法(LOS)设计位姿控制器从... 在不确定洋流因素的影响下,通过有效的控制算法对无人船进行控制是其能够实现水下勘察、搜救巡逻等任务的有效前提。本文提出一种存在水动力参数摄动下基于LOS制导律的全局积分滑模轨迹跟踪控制器,首先通过视线法(LOS)设计位姿控制器从而得出速度虚拟控制输入,其次通过全局积分滑模(GISMC)控制设计动态控制器,在控制器设计中采用改进的连续函数进行补偿,并通过李雅普诺夫函数保证整个闭环系统的稳定性。最后通过对2种不同曲率轨迹的跟踪仿真结果验证了所设计控制器的有效性和可靠性。 展开更多

关键词 水面无人艇 轨迹跟踪 李雅普诺夫稳定性理论 积分滑模控制 参数摄动

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非线性不确定系统的鲁棒自适应控制方法研究及稳定性分析 被引量：1

5

作者 吴进华 林飒 《海军航空工程学院学报》 2010年第5期523-526,共4页

针对一类存在外界干扰和未建模动态的非线性不定系统,特别是含线性定常的参数不确定性及状态关联的非线性不确定性系统,应用直接自适应控制方法,设计了基于李雅普诺夫稳定性理论的鲁棒自适应控制律和修正律;应用李雅普诺夫稳定判据,对... 针对一类存在外界干扰和未建模动态的非线性不定系统,特别是含线性定常的参数不确定性及状态关联的非线性不确定性系统,应用直接自适应控制方法,设计了基于李雅普诺夫稳定性理论的鲁棒自适应控制律和修正律;应用李雅普诺夫稳定判据,对系统的稳定性进行了分析,证明所设计的控制律和修正律具有较强的鲁棒稳定性。 展开更多

关键词 参数不确定性 鲁棒自适应控制律 李雅普诺夫稳定性理论 未建模动态

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关于二阶非线性微分方程组稳定性条件的讨论

6

作者 岳晓宁 《沈阳大学学报》 CAS 1998年第4期48-53,共6页

对于高阶微分方程组稳定性问题,我们可以借助于参应的常系数线性系统方程组的李雅普诺夫函数,利用线性类比法,构造出一些非线性系统的比较合适的李雅鲁诺夫函数,进而讨论方程组的稳定性的条件.

关键词 李雅普诺夫函数 平凡解 渐近稳定性 非线性微分方程组 线性类比法 李雅普诺夫稳定性理论

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一类高阶随机时滞非线性系统状态反馈控制问题分析

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作者 高晋鹏 《数字技术与应用》 2025年第2期58-61,共4页

在工程问题中,时滞现象与随机扰动不可避免地存在于许多实际的动力系统中,同时真实的物理系统与工业过程往往具有强非线性,随机时滞非线性系统是广泛存在的系统模型,其相关研究在电力、机械、生物、经济等领域有广泛的应用前景。基于此... 在工程问题中,时滞现象与随机扰动不可避免地存在于许多实际的动力系统中,同时真实的物理系统与工业过程往往具有强非线性,随机时滞非线性系统是广泛存在的系统模型,其相关研究在电力、机械、生物、经济等领域有广泛的应用前景。基于此,本文针对一类高阶随机时滞非线性系统,基于李雅普诺夫稳定性理论,研究了该系统的状态反馈控制问题。 展开更多

关键词 高阶随机时滞非线性系统 状态反馈控制 李雅普诺夫稳定性理论 动力系统 随机扰动

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基于齐次系统理论的多船有限时间饱和包容控制 被引量：1

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作者 马俊达 谭冲 范佳佳 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1779-1787,共9页

针对多领导者船舶编队控制问题,本文基于齐次系统有限时间稳定性理论,利用特定饱和约束函数,提出一种数学形式简化的有限时间饱和包容控制策略,实现船舶在有限时间内收敛于由虚拟领航船张成的凸包内,并保持其姿态镇定。将船舶模型化为... 针对多领导者船舶编队控制问题,本文基于齐次系统有限时间稳定性理论,利用特定饱和约束函数,提出一种数学形式简化的有限时间饱和包容控制策略,实现船舶在有限时间内收敛于由虚拟领航船张成的凸包内,并保持其姿态镇定。将船舶模型化为积分形式,利用自身状态信息以及其他船舶的状态信息,提出一种饱和包容控制律;考虑闭环系统的非齐次性,综合图论知识、Lyapunov稳定性理论以及齐次系统稳定性理论等方面内容,从理论上证明编队系统中所有状态变量能够在有限时间内收敛;仿真结果证明了所提控制策略的有效性。 展开更多

关键词 多船 有限时间控制 齐次系统理论 包容控制 输入饱和约束 李雅普诺夫稳定性理论 船舶编队控制 图论

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非线性系统的自适应模糊控制器设计 被引量：6

9

作者 吴海晴 苏湛 沈昱明 《电子科技》 2016年第7期36-39,共4页

针对非线性系统,为获得更好的控制控制效果,设计了模糊自适应控制器。在模糊控制器的基础上根据反馈控制和调整参数向量的自适应律的求解,综合李雅普诺夫稳定理论设计了模糊自适应控制器,以满足系统的稳定性和控制效果。为验证控制器的... 针对非线性系统,为获得更好的控制控制效果,设计了模糊自适应控制器。在模糊控制器的基础上根据反馈控制和调整参数向量的自适应律的求解,综合李雅普诺夫稳定理论设计了模糊自适应控制器,以满足系统的稳定性和控制效果。为验证控制器的有效性,将该控制器应用到二级倒立摆系统的稳定控制,仿真结果表明该控制器的控制效果良好,并与传统的控制方法相比较,其控制效果更佳。 展开更多

关键词 自适应 模糊控制 李雅普诺夫稳定理论 倒立摆

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基于闭环增益成形算法的船舶减摇鳍控制器设计与分析 被引量：4

10

作者 张涛 关巍 +1 位作者 苏作靖 任志浩 《上海海事大学学报》 北大核心 2020年第1期27-33,56,共8页

为增强船舶横摇稳定性,并对其物理本质特性进行深入研究,以工程应用需求为基础,设计一种基于闭环增益成形算法的简捷、高效、鲁棒性强的减摇鳍控制器。首次采用李雅普诺夫稳定性理论对该控制器进行稳定性分析并给出其稳定的充要条件。... 为增强船舶横摇稳定性,并对其物理本质特性进行深入研究,以工程应用需求为基础,设计一种基于闭环增益成形算法的简捷、高效、鲁棒性强的减摇鳍控制器。首次采用李雅普诺夫稳定性理论对该控制器进行稳定性分析并给出其稳定的充要条件。将规则波和多向不规则波作为外界干扰对该控制器进行MATLAB仿真,验证该控制器的有效性。结果表明,该控制器设计过程简单,控制参数物理意义明确,减摇效果良好,具有十分良好的工程应用潜力。 展开更多

关键词 船舶 减摇鳍 闭环增益成形 李雅普诺夫稳定理论

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欠驱动AUV的鲁棒位置跟踪控制 被引量：5

11

作者 毕凤阳 张嘉钟 +1 位作者 魏英杰 曹伟 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期1690-1695,共6页

为了实现具有参数不确定性和外界干扰的欠驱动AUV的水平面鲁棒位置跟踪,基于李雅普诺夫理论,使用反步法设计了一个非线性控制器,并利用滑模控制方法提高控制系统的鲁棒性;为了检验该控制器的性能,选择有时变参考速度的正弦曲线作为参考... 为了实现具有参数不确定性和外界干扰的欠驱动AUV的水平面鲁棒位置跟踪,基于李雅普诺夫理论,使用反步法设计了一个非线性控制器,并利用滑模控制方法提高控制系统的鲁棒性;为了检验该控制器的性能,选择有时变参考速度的正弦曲线作为参考轨迹,在控制输入受限的情况下,对具有参数不确定性和外界干扰的欠驱动AUV系统进行了数值仿真,结果表明本文设计的控制器能很好地实现欠驱动AUV的水平面位置跟踪控制,具有很强的鲁棒性。 展开更多

关键词 欠驱动自主水下航行器 鲁棒位置跟踪 反步法 李雅普诺夫稳定性理论 不确定性

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规划控制策略下的无人船航向简捷鲁棒控制 被引量：5

12

作者 关巍 周庆宏 +1 位作者 任志浩 滕斌 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1801-1808,共8页

针对无人船规划控制策略中航向反馈控制模块的设计问题,本文采用闭环增益成形算法对其进行控制器设计研究。利用李雅普诺夫稳定性理论对闭环增益成形算法所设计航向控制器的鲁棒性和稳定性进行分析,证明了控制系统的L 2增益鲁棒性能与... 针对无人船规划控制策略中航向反馈控制模块的设计问题,本文采用闭环增益成形算法对其进行控制器设计研究。利用李雅普诺夫稳定性理论对闭环增益成形算法所设计航向控制器的鲁棒性和稳定性进行分析,证明了控制系统的L 2增益鲁棒性能与控制器参数密切相关,并可以由此定量地求解出控制器参数的取值范围。在仿真实验中采用本文所提出的控制器设计策略在多向不规则波条件下对大型船舶“育鲲”轮进行仿真实验,并将本文所提出的控制策略应用于小型无人船舶的仿真实验中,通过与非线性反馈控制算法的仿真结果进行对比分析,结果表明:本文所提出的航向反馈控制器控制性能提升约4%~12%,且控制器结构简单,具有很好的应用潜力。 展开更多

关键词 规划控制 无人船 航向保持 鲁棒控制 闭环增益成形算法 李雅普诺夫稳定性理论

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基于对偶四元数的航天器六自由度相对运动输入有界控制

13

作者 陈晨 吴锦杰 +2 位作者 王小雨 李东旭 郑伟 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期6-14,共9页

利用对偶四元数的理论来分析航天器六自由度的相对运动,设计了一种考虑输入有界的姿轨一体化控制器。在介绍对偶数和对偶四元数的基础上推导六自由度相对运动的姿轨耦合模型;利用双曲正切函数绝对值小于1的特性来显式地构造有界控制器,... 利用对偶四元数的理论来分析航天器六自由度的相对运动,设计了一种考虑输入有界的姿轨一体化控制器。在介绍对偶数和对偶四元数的基础上推导六自由度相对运动的姿轨耦合模型;利用双曲正切函数绝对值小于1的特性来显式地构造有界控制器,分别设计两个相互耦合的自适应调节律来动态地改变控制器的输出,并基于李雅普诺夫稳定性理论严格证明了闭环系统的全局渐近稳定性;利用数学仿真实验来验证该控制器和控制力满足给定的约束条件,能够实现航天器六自由度相对运动的精确稳定控制,并且对模型参数不确定性和外界扰动具有鲁棒性。与其他方法相比,由该控制器计算得到的控制力矩器的收敛速度更快,输出的控制力矩和控制力的最大幅值更小,且消耗的能量也更少。 展开更多

关键词 输入有界 耦合的自适应调节律 李雅普诺夫稳定性理论 航天器六自由度相对运动 对偶四元数

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油动四旋翼无人机的姿态控制研究

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作者 杜永兴 孔震震 +1 位作者 李宝山 秦岭 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第7期89-95,共7页

针对油动四旋翼欠驱动、时变环境误差大、高度非线性等问题,为得到更加精准的控制量,提出了基于自适应积分反步法与混合滤波算法相结合的控制算法,并将此算法应用到振动噪声大的油动四旋翼无人机的控制系统中。在相同的仿真条件下与积... 针对油动四旋翼欠驱动、时变环境误差大、高度非线性等问题,为得到更加精准的控制量,提出了基于自适应积分反步法与混合滤波算法相结合的控制算法,并将此算法应用到振动噪声大的油动四旋翼无人机的控制系统中。在相同的仿真条件下与积分反步法进行比较试验,结果表明,应用自适应积分反步法与混合滤波算法相结合的控制算法的无人机对较强的噪声干扰具有一定的鲁棒性,能使四旋翼稳定悬停,控制效果较为理想。 展开更多

关键词 姿态控制 四旋翼无人机 混合滤波 自适应噪声 李雅普诺夫稳定性理论

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近空间飞行器爬升段跟踪控制 被引量：5

15

作者 顾臣风 江驹 吴雨珊 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期1526-1531,共6页

在近空间飞行器加速爬升模态下,传统的滑模控制方法在处理不确定性问题时,存在收敛速度慢、鲁棒性不强和抖振严重等不足。针对这些问题,本文提出双幂次趋近律滑模控制方法来设计飞行控制器,从而实现飞行器爬升段轨迹的精确跟踪。将飞行... 在近空间飞行器加速爬升模态下,传统的滑模控制方法在处理不确定性问题时,存在收敛速度慢、鲁棒性不强和抖振严重等不足。针对这些问题,本文提出双幂次趋近律滑模控制方法来设计飞行控制器,从而实现飞行器爬升段轨迹的精确跟踪。将飞行器非线性模型进行精确反馈线性化处理,并利用李雅普诺夫稳定性理论进行稳定性分析。仿真分析了双幂次趋近律滑模控制方法和传统滑模控制方法的控制效果。结果表明:在处理具有参数不确定性和外界干扰的非线性系统时,双幂次趋近律滑模控制方法能够精确地跟踪指令信号,并且具有较强的稳定性和鲁棒性。 展开更多

关键词 近空间飞行器 跟踪控制 爬升模态 双幂次趋近律 滑模控制 参数不确定 李雅普诺夫稳定性理论

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Integral Backstepping法在四旋翼飞行器抗干扰研究中的应用 被引量：6

16

作者 程素平 刘祚时 胡智元 《电光与控制》 北大核心 2018年第10期89-93,共5页

针对四旋翼飞行器多输入多输出、强耦合、非线性且欠驱动等特点带来的对外部干扰敏感问题,提出了基于积分型反步法的控制系统。首先建立了四旋翼飞行器的动力学模型,然后设计了位置控制回路外环及姿态控制回路内环的双闭环控制结构PID... 针对四旋翼飞行器多输入多输出、强耦合、非线性且欠驱动等特点带来的对外部干扰敏感问题,提出了基于积分型反步法的控制系统。首先建立了四旋翼飞行器的动力学模型,然后设计了位置控制回路外环及姿态控制回路内环的双闭环控制结构PID控制器,和由李雅普诺夫稳定性理论证明的Integral Backstepping法的控制器,最后在Matlab/Simulink中对这两种控制器进行仿真实验分析。结果表明,使用Integral Backstepping算法的控制器模型在控制精度、调节时间和抗干扰性上都明显优于经典PID算法。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 积分型反步法 李雅普诺夫稳定性理论 PID控制 抗干扰

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基于模型参考自适应控制的伺服定位系统研究 被引量：2

17

作者 严尚贤 蒋晓辉 《兵器装备工程学报》 CAS 2017年第9期112-116,共5页

针对永磁同步电机提出采用模型参考自适应控制策略进行伺服定位控制仿真研究;建立李雅普诺夫函数,设计了由控制对象的输入和输出构成的模型参考自适应控制规律,该控制策略能够解决非线性、时变系统带来的不确定性,提高伺服电机的位置控... 针对永磁同步电机提出采用模型参考自适应控制策略进行伺服定位控制仿真研究;建立李雅普诺夫函数,设计了由控制对象的输入和输出构成的模型参考自适应控制规律,该控制策略能够解决非线性、时变系统带来的不确定性,提高伺服电机的位置控制性能;仿真研究结果表明:该自适应律能以优异的性能完成定位跟踪任务,控制效果较好。 展开更多

关键词 永磁同步电机 模型参考自适应控制 伺服定位 李雅普诺夫稳定性理论 自适应律

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