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基于神经动力学模型预测的多AUV编队自适应控制方案
1
作者 张继文 徐博 +1 位作者 王储岩 王朝阳 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期326-339,共14页
[目的]针对复杂海流和障碍干扰会影响多自主水下航行器(AUV)编队控制问题,提出一种神经动力学模型预测解决方案。[方法]首先,针对各种障碍干扰以及动态避障过程中期望收敛速度过快导致的AUV滞回问题,设计一种基于神经动力学模型预测的多... [目的]针对复杂海流和障碍干扰会影响多自主水下航行器(AUV)编队控制问题,提出一种神经动力学模型预测解决方案。[方法]首先,针对各种障碍干扰以及动态避障过程中期望收敛速度过快导致的AUV滞回问题,设计一种基于神经动力学模型预测的多AUV编队自适应控制方案(NDP-ABS),引入活性源、抑制源,结合最优控制实现动态避障、编队控制和期望跟踪,以解决势场类算法的局部最优问题。其次,考虑到NDP环节在控制律中引入的未知非线性因子以及海流扰动,基于非线性自适应反步法对AUV期望跟踪控制器进行设计,解决浅层海流扰动以及非线性因子对AUV期望跟踪控制的干扰。最后,利用李雅普诺夫理论证明系统的稳定性。通过6组仿真,以验证NDP-ABS方案的有效性。[结果]结果表明,相较于NDP-BS方案,编队稳定性提高36.8%,避障造成的路径代价减少58.3%。[结论]NDP-ABS编队方案具有避障代价低、抗海流干扰能力强、稳定性高等优点,在多AUV非显式编队控制中具有明显优势。 展开更多
关键词 自主水下航行器 运动控制 编队控制 生物启发 模型预测 自适应反步
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基于RBF网络的四旋翼无人机姿态鲁棒自适应反步滑模控制 被引量：1
2
作者 刘金华 王远 +1 位作者 张智轩 李涛 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2025年第1期36-42,共7页
针对存在干扰的四旋翼无人机姿态系统,设计了一种RBF网络鲁棒自适应反步滑模控制器.在反步滑模控制的基础上,通过RBF网络逼近和补偿标称控制律,采用神经网络最小参数学习法,取神经网络的权值上界估计作为神经网络的估计值,通过设计参数... 针对存在干扰的四旋翼无人机姿态系统,设计了一种RBF网络鲁棒自适应反步滑模控制器.在反步滑模控制的基础上,通过RBF网络逼近和补偿标称控制律,采用神经网络最小参数学习法,取神经网络的权值上界估计作为神经网络的估计值,通过设计参数估计自适应律来代替神经网络权值的调整,并用Lyapunov理论证明系统的稳定性.仿真结果表明:该方法相比反步滑模控制方法,在有干扰的情况下,有更短的调节时间,更好的跟踪精度,验证了本方法具有更好的抗干扰性和鲁棒性. 展开更多
关键词 四旋翼无人机 姿态控制 反步滑模控制 RBF神经网络 鲁棒自适应控制
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基于自适应反步滑模的磁悬浮系统非线性控制方法研究
3
作者 张露洁 秦耀 杨杰 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期2910-2920,共11页
针对悬浮系统的强非线性特性和未知扰动引起系统性能下降问题,提出一种非线性自适应反步滑模控制方法。首先,对单点电磁悬浮系统的动力学特性进行分析,建立了其非线性数学模型;其次,在传统非线性反步法的基础上,结合自适应思想以及滑模... 针对悬浮系统的强非线性特性和未知扰动引起系统性能下降问题,提出一种非线性自适应反步滑模控制方法。首先,对单点电磁悬浮系统的动力学特性进行分析,建立了其非线性数学模型;其次,在传统非线性反步法的基础上,结合自适应思想以及滑模控制的特性,对反步法分出的第2个子系统构造滑模面,引入滑模特性,以提高系统的抗扰能力,同时用Sigmoid函数代替Sign函数,削弱了滑模控制带来的抖振,并引入自适应算法,实时估计电磁悬浮系统中的电磁系数,从而进一步提高控制策略的适应性和精确性;最后,通过李雅普诺夫稳定性判据证明了非线性自适应反步滑模控制方法的稳定性。为更好地体现所提出方法的优越性和可行性,将所提非线性自适应反步滑模控制方法与非线性反步控制方法和线性反步控制方法先后在MATLAB/Simulink仿真和实物上进行对比实验。理论分析和实验结果表明,所提出的非线性自适应反步滑模控制器提高了电磁悬浮系统的稳定性和控制精度,以及在面对内外扰动时,具有更强的鲁棒性和适应性。此外,与非线性反步控制方法和线性反步控制方法相比,系统的位置响应无超调且到达稳态时间更短。在理论与实践方面,该控制方法不仅对于电磁悬浮系统的控制具有一定的学术意义,同时,也为其他具有强非线性特性和面临未知扰动的非线性系统的控制给出了较好的参考,具有一定的借鉴价值。 展开更多
关键词 电磁悬浮系统 非线性模型 非线性自适应反步滑模控制 控制性能 鲁棒性
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基于动力学模型的轮式移动机器人自适应滑模轨迹跟踪控制 被引量：25
4
作者 张鑫 刘凤娟 闫茂德 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第1期107-112,共6页
通过对一类质心和几何中心不重合情况下轮式移动机器人控制问题的研究,提出了一种具有全局渐近稳定的自适应滑模轨迹跟踪控制律。首先针对系统的运动学模型,设计了一个运动学控制器;然后基于动力学模型和运动学控制器,利用反演技术和积... 通过对一类质心和几何中心不重合情况下轮式移动机器人控制问题的研究,提出了一种具有全局渐近稳定的自适应滑模轨迹跟踪控制律。首先针对系统的运动学模型,设计了一个运动学控制器;然后基于动力学模型和运动学控制器,利用反演技术和积分滑模控制的思想设计了自适应滑模控制器,该控制器能有效地克服未知扰动的影响。并利用Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性且跟踪误差收敛,满足了移动机器人的轨迹跟踪要求,且具有设计方法简单、鲁棒性强的特点。最后通过2个仿真算例验证了所提控制律的有效性和正确性。 展开更多
关键词 轮式移动机器人 轨迹跟踪 动力学模型 自适应滑模控制 反演技术
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基于扩张状态输出反馈的电液伺服系统的自适应滑模位置控制
5
作者 李蕊 张兵 《机床与液压》 北大核心 2025年第15期96-103,共8页
针对电液伺服系统中存在的非线性、参数不确定性、未知扰动及状态信息缺失导致的位置跟踪性能下降问题,提出一种基于扩张状态输出反馈的自适应滑模位置控制策略(ESMO-ABSMC)。该控制策略通过融合扩张状态滑模观测器、自适应趋近律及输... 针对电液伺服系统中存在的非线性、参数不确定性、未知扰动及状态信息缺失导致的位置跟踪性能下降问题,提出一种基于扩张状态输出反馈的自适应滑模位置控制策略(ESMO-ABSMC)。该控制策略通过融合扩张状态滑模观测器、自适应趋近律及输出反馈补偿机制,有效解决系统状态不可测、伺服阀非线性动态与零偏特性、参数摄动及外部干扰等复合问题,实现液压系统扰动的实时动态补偿,显著提升电液伺服系统的位置跟踪精度。通过仿真与试验对比分析,验证ESMO-ABSM控制器的优越性。结果表明:仿真工况下,ESMO-ABSMC的最大跟踪误差为0.06 mm,较PID控制(1.56 mm)和传统滑模控制(1.21 mm)分别降低96.2%和95.0%;试验工况下,其最大跟踪误差为0.196 mm,较PID控制(1.138 mm)和传统滑模控制(0.871 mm)分别降低82.8%和77.5%。仿真和试验充分证明了ESMO-ABSMC在电液伺服系统位置跟踪控制中的有效性与工程适用性。 展开更多
关键词 电液伺服系统 位置控制 扩张状态观测器 非线性特性 自适应反步滑模
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旋翼飞行机械臂动力学模型与姿态控制
6
作者 代强强 张森 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第12期121-128,共8页
当前无人机的应用局限在于和环境弱交互的场景。为了应对更复杂的作业环境,提高无人机与环境的交互性,将旋翼无人机和机械臂结合。由于无人机和机械臂之间存在动力学耦合以及机械臂作业时无人机姿态干扰等问题,严重影响旋翼飞行机械臂... 当前无人机的应用局限在于和环境弱交互的场景。为了应对更复杂的作业环境,提高无人机与环境的交互性,将旋翼无人机和机械臂结合。由于无人机和机械臂之间存在动力学耦合以及机械臂作业时无人机姿态干扰等问题,严重影响旋翼飞行机械臂控制精度水平和作业精确要求。针对以上问题,通过牛顿-欧拉方程对无人机与机械臂进行独立建模,并设计自适应反步滑模控制器来实现旋翼飞行机械臂的姿态和位置跟踪控制,其稳定性由李雅普诺夫稳定性定理验证。 展开更多
关键词 自适应反步滑模控制动力学模型 姿态控制 旋翼飞行机械臂
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基于反步控制和神经动力学模型的带缆水下潜器航迹跟踪 被引量：1
7
作者 魏斯行 刘晗 +1 位作者 马宁 李霄霄 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第1期88-94,共7页
为实现带缆水下潜器的航迹跟踪控制,对带缆水下潜器设计了运动学反步控制器和动力学滑模控制器,并引入生物启发神经动力学模型来平滑反步控制器中因跟踪误差较大,引起的输出速度跳变。对水下潜器折线路径跟踪进行仿真,并分析脐带缆对跟... 为实现带缆水下潜器的航迹跟踪控制,对带缆水下潜器设计了运动学反步控制器和动力学滑模控制器,并引入生物启发神经动力学模型来平滑反步控制器中因跟踪误差较大,引起的输出速度跳变。对水下潜器折线路径跟踪进行仿真,并分析脐带缆对跟踪效果的影响。结果显示,所设计控制器的路径跟踪误差小,跟踪速度在初始阶段以及折线路径拐点处过渡平滑;脐带缆使跟踪效果变差。对带缆潜器这一刚性和柔性部件相互连接的水下运载设备而言,神经动力学反步滑模控制器能够较好地实现航迹跟踪,并有效克服传统反步控制器速度跳变的问题。 展开更多
关键词 带缆水下潜器 反步控制 滑模控制 神经动力学 航迹跟踪
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基于反步法的电磁气量调节执行机构自适应积分滑模控制
8
作者 张睿 张旭龙 +2 位作者 王瑶 张进杰 赵得赓 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第9期1575-1583,共9页
往复压缩机电磁气量调节执行机构是一种利用电磁驱动力控制进气阀启闭的装置。传统的脉冲电压控制方法存在高频快速响应与低落座速度的矛盾,以及抗扰动性能差等问题,为此,提出了一种基于反步法的自适应积分滑模控制。首先,针对电磁气量... 往复压缩机电磁气量调节执行机构是一种利用电磁驱动力控制进气阀启闭的装置。传统的脉冲电压控制方法存在高频快速响应与低落座速度的矛盾,以及抗扰动性能差等问题,为此,提出了一种基于反步法的自适应积分滑模控制。首先,针对电磁气量调节执行机构建立了考虑扰动的非线性模型;其次,利用反步法设计思想将高阶的电磁气量调节执行机构系统分解成了两个互相串联的低阶子系统,并在此基础上,结合滑模控制、自适应控制和积分控制的特点设计了一种复合型控制方法;最后,采用AMESim-Simulink联合仿真平台,对该控制方法与传统PID控制、滑模控制进行了不同角度的仿真分析对比。研究结果表明:在该控制方法下,电磁气量调节执行机构在的顶出和撤回过程中的最大跟踪误差平均值分别为9.6%和10.8%,平均落座速度分别为0.32 mm/s和0.98 mm/s,扰动造成的最大位移偏移量为1.3%。该控制方法能够保证跟踪误差快速收敛,提高位移跟踪精度,降低电磁气量调节执行机构的落座冲击,并对外部扰动具有强鲁棒性。 展开更多
关键词 往复压缩机 电磁气量调节执行机构 无级气量调节 反步控制 自适应控制 积分滑模控制 平均跟踪误差 落座冲击
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自主行驶调平系统建模及自适应反步滑模控制
9
作者 向洋 蒙艳玫 韦锦 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期78-87,共10页
为了解决车载式绿篱修剪机在自主行驶作业时车身无法根据地形起伏自适应平衡,提高作业安全性和绿篱修剪的尺寸精度,设计了一种自主行驶车身电液调平系统,该系统采用倾角传感器实时监测车身倾斜角度,根据车身调平机构动力学理论建立了调... 为了解决车载式绿篱修剪机在自主行驶作业时车身无法根据地形起伏自适应平衡,提高作业安全性和绿篱修剪的尺寸精度,设计了一种自主行驶车身电液调平系统,该系统采用倾角传感器实时监测车身倾斜角度,根据车身调平机构动力学理论建立了调平系统的数学模型。针对电液调平系统参数的不确定性、非线性特性和外界环境的干扰等问题,通过结合滑模控制和自适应反步法设计了自适应反步滑模控制器,根据反步法的思想,将系统分解为多个子系统,并为每个子系统选择适当的Lyapunov函数。通过逐层递推的方法,最终可以得到控制系统的控制律和不确定参数的自适应律,并且证明了系统跟踪误差的收敛性。针对滑模控制带来的抖振问题,使用饱和函数代替传统符号函数,使得系统抖振得以削弱。仿真研究结果表明,在车身倾斜20°的情况下,实际输出角度能准确、快速地跟踪参考角度,响应时间短,对参数变化具有较强自适应性和鲁棒性,能实现车身快速、准确调平。与比例积分微分控制器相比,调平时间缩短了1/5,系统调平误差小于1°,调平过程更加稳定。 展开更多
关键词 电液调平系统 自适应反步控制 滑模控制
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移动机器人的自适应模糊滑模动力学控制 被引量：13
10
作者 王宗义 李艳东 +1 位作者 刘涛 于占东 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期792-799,共8页
针对非完整移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于自适应分流运动学控制与自适应模糊滑模动力学控制的混合控制算法.自适应分流运动学控制解决了由于大范围的初始位姿偏差变化而引起的速度跳变问题.利用滑模控制具有的稳定性和鲁... 针对非完整移动机器人轨迹跟踪控制问题,提出了一种基于自适应分流运动学控制与自适应模糊滑模动力学控制的混合控制算法.自适应分流运动学控制解决了由于大范围的初始位姿偏差变化而引起的速度跳变问题.利用滑模控制具有的稳定性和鲁棒性的优点,解决了机器人的参数与非参数不确定性问题.并通过带有自适应调节算法的模糊控制来调节滑模控制的增益,增强了对随机不确定性的适应能力,消除了在滑模控制中的输入抖振现象.设计过程采用了Lyapunov方法,保证了控制系统的稳定与收敛.仿真结果表明,控制器产生了平滑的速度输出,非完整移动机器人的跟踪误差被消除. 展开更多
关键词 自适应分流模型 自适应模糊滑模控制 运动学控制 动力学控制 轨迹跟踪 移动机器人
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3-UPS/PU并联机构动力学建模及自适应滑模控制 被引量：7
11
作者 张达 原大宁 刘宏昭 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2017年第2期232-238,共7页
为减少动力学模型不确定性(包括参数不确定和未知的负载干扰)对3-UPS/PU并联机构控制精度的影响,提出一种自适应滑模控制。首先在运动学反解基础上采用虚功原理建立该机构关于动平台工作空间的动力学模型。控制器结合了动力学名义模型... 为减少动力学模型不确定性(包括参数不确定和未知的负载干扰)对3-UPS/PU并联机构控制精度的影响,提出一种自适应滑模控制。首先在运动学反解基础上采用虚功原理建立该机构关于动平台工作空间的动力学模型。控制器结合了动力学名义模型和滑模控制理论,利用滑模面设计的自适应律可以对不确定性进行在线估计并补偿,从而提高系统鲁棒性。通过Lyapunov函数分析了系统稳定性。该控制器优点是:无需依赖不确定性上界,结构简单,易于工程应用,适用于并联机构这类复杂不确定系统。仿真结果显示,所采取的控制器能有效克服时变的模型不确定性,使动平台各自由度的平均跟踪误差相比传统滑模控制明显减少。 展开更多
关键词 3-UPS/PU并联机构 动力学模型 自适应滑模控制 不确定系统
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基于PI建模和反步滑模控制的主动波浪补偿策略 被引量：1
12
作者 张琴 张蒸忠 +2 位作者 洪逸帆 顾邦平 胡雄 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期11-21,共11页
海上起重船受风、浪、涌影响会产生剧烈的船舶姿态变化,造成起重机和货物的位姿变化,对货物和人员存在安全隐患,波浪补偿平台的稳定性控制能有效减少复杂海况下船舶运动对海上作业安全性、稳定性和精准性的影响,对浮式起重船海上设备精... 海上起重船受风、浪、涌影响会产生剧烈的船舶姿态变化,造成起重机和货物的位姿变化,对货物和人员存在安全隐患,波浪补偿平台的稳定性控制能有效减少复杂海况下船舶运动对海上作业安全性、稳定性和精准性的影响,对浮式起重船海上设备精准装载作业极其重要。针对补偿平台的迟滞非线性导致的建模困难和控制不精确问题,本文提出基于PI(Prandtle–Ishlinskii)建模和反步滑模控制的主动波浪补偿策略。首先,通过实验得到补偿系统的迟滞效应曲线,分析系统迟滞环建立PI迟滞模型,并采用递推最小二乘法辨识模型的各个参数,从而求得系统模型。然后,基于李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性设计反步控制补偿方法,并结合滑模控制规律加快初始控制速度。最后,将反步滑模法应用于补偿系统,采用MATLAB软件仿真在规则波和不规则波下的响应来验证算法和模型的正确性,并在工控机中用C#编写控制程序,驱动运动控制卡控制伺服电机带动电缸进行补偿运动,同时通过传感器采集系统运动的实时数据,并反馈给工控机形成闭环,以期验证补偿平台在补偿规则波和不规则波下的补偿效果。实验结果表明,所建立的斯图尔特(Stewart)浮式平台中,PI迟滞模型具有良好的精度,反步终端滑模控制算法在Stewart平台的实际控制中能够很好地补偿波浪运动,相比比例–积分–微分控制(PID)、反步法、强化学习等控制方法,反步终端滑模方法能快速较好跟踪期望位移,补偿精度达到0.9729。 展开更多
关键词 主动波浪补偿 PI迟滞模型 反步终端滑模控制 斯图尔特浮式平台
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基于转子磁链和扰动观测器的异步电机自适应反步控制 被引量：2
13
作者 满忠璐 于海生 +1 位作者 孟祥祥 丁豪 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期1044-1051,共8页
针对转子电阻摄动和内外部扰动问题,设计了自适应反步控制方法来调节电机速度。首先,提出了一种改进指数趋近律的滑模磁链观测器,估算转子磁链并根据所得磁链计算出转子磁链角。其次,采用扰动观测器估计电机系统中出现的模型不确定性和... 针对转子电阻摄动和内外部扰动问题,设计了自适应反步控制方法来调节电机速度。首先,提出了一种改进指数趋近律的滑模磁链观测器,估算转子磁链并根据所得磁链计算出转子磁链角。其次,采用扰动观测器估计电机系统中出现的模型不确定性和负载扰动等。再次,利用反步控制法,求解出虚拟控制律和转子电阻自适应律,并设计自适应反步控制器。最后,将所设计的控制方法与传统反步控制方法进行对比,实验结果表明,所提方法的动态过程响应速度快、超调小,稳态过程跟踪精度高,且具有良好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 异步电机 速度控制 自适应反步控制 滑模磁链观测器 扰动观测器
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轧机液压伺服位置系统的自适应反步滑模控制 被引量：29
14
作者 方一鸣 焦宗夏 +1 位作者 王文宾 邵彭真 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期95-100,共6页
针对轧机液压伺服位置系统存在非线性特性、参数不确定性以及控制输入前具有不确定系数的问题,提出了一种自适应反步滑模控制方法。通过对系统非线性模型的等价变换和选择合适的Lyapunov函数,有效解决了由于控制输入前具有不确定系数导... 针对轧机液压伺服位置系统存在非线性特性、参数不确定性以及控制输入前具有不确定系数的问题,提出了一种自适应反步滑模控制方法。通过对系统非线性模型的等价变换和选择合适的Lyapunov函数,有效解决了由于控制输入前具有不确定系数导致的所设计的控制量与自适应律互相嵌套的难题。把自适应反步法和滑模控制方法相结合,有效克服了系统非线性与参数不确定性的影响,提高了系统的鲁棒性。在自适应反步滑模控制器设计时,给出了不确定参数的自适应律,并对系统跟踪误差的收敛性进行了证明。仿真研究结果表明,所设计的自适应反步滑模控制器能实现快速准确的跟踪,并且对参数变化具有较强的鲁棒性,与PID控制器相比,系统跟踪误差小,响应速度快,跟踪性能好。 展开更多
关键词 自适应反步控制 轧机液压伺服系统 滑模控制 不确定系数 非线性系统
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被动式电液力伺服系统的自适应反步滑模控制 被引量：14
15
作者 李阁强 顾永升 +2 位作者 李健 李跃松 郭冰菁 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期616-624,共9页
针对被动式电液力伺服系统存在固有的多余力矩、控制伺服阀的非线性以及参数时变性问题,提出一种自适应反步滑模控制策略。建立系统的非线性状态空间方程;基于反步控制理论思想,通过3步递推法设计系统的反步控制器;在反步法递推的第3步... 针对被动式电液力伺服系统存在固有的多余力矩、控制伺服阀的非线性以及参数时变性问题,提出一种自适应反步滑模控制策略。建立系统的非线性状态空间方程;基于反步控制理论思想,通过3步递推法设计系统的反步控制器;在反步法递推的第3步结合滑模控制方法,选择合适的Lyapunov函数,给出系统不确定参数的自适应律,设计出非线性自适应反步滑模控制器,并利用Lyapunov稳定性定理对所设计的控制器稳定性进行证明。仿真和实验结果表明,该控制器能够有效地抑制多余力矩,并且对参数摄动及外界扰动具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 控制科学与技术 被动式电液力伺服系统 多余力矩 参数时变性 非线性 自适应反步控制 滑模控制
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六相永磁同步电机鲁棒自适应反步滑模容错控制 被引量：17
16
作者 刘胜 郭晓杰 张兰勇 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期68-78,88,共12页
六相永磁同步电机具有低压大功率、转矩脉动小和容错能力强等优势,特别适合于船舶电力推进领域。针对六相永磁同步电机系统常见的定子绕组缺相故障,结合故障检测机制提出了一种基于零序电流中线补偿的缺相故障容错矢量控制结构,无需根... 六相永磁同步电机具有低压大功率、转矩脉动小和容错能力强等优势,特别适合于船舶电力推进领域。针对六相永磁同步电机系统常见的定子绕组缺相故障,结合故障检测机制提出了一种基于零序电流中线补偿的缺相故障容错矢量控制结构,无需根据不同相绕组开路和中性点连接方式重新建立降维解耦的数学模型。为了解决绕组缺相故障引起的转速跟踪和转矩脉动问题,提出了一种鲁棒自适应反步滑模转速容错控制算法,利用自适应估计和鲁棒控制思想分别实时补偿系统存在的慢时变参数摄动和快时变负载扰动,实现了六相永磁同步电机缺相故障运行的转速高精度跟踪和扰动抑制特性。通过半实物仿真平台和绕组缺相故障模拟试验,验证了所提中线补偿策略和转速容错控制算法的有效性。 展开更多
关键词 六相永磁同步电机 缺相故障容错 中线补偿 反步滑模 自适应估计 鲁棒控制
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基于改进LuGre摩擦模型的机器人关节模糊自适应反步控制 被引量：11
17
作者 李俊阳 赵琛 +1 位作者 夏雨 甘来 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期147-156,共10页
为实现机器人关节在非线性摩擦和外界未知干扰力矩等因素影响下的精确和稳定控制,通过改进LuGre摩擦模型来描述系统的非线性摩擦特性,采用自适应算法进行摩擦补偿来逼近摩擦力的变化,并采用模糊神经网络逼近外界未知干扰力矩对系统的影... 为实现机器人关节在非线性摩擦和外界未知干扰力矩等因素影响下的精确和稳定控制,通过改进LuGre摩擦模型来描述系统的非线性摩擦特性,采用自适应算法进行摩擦补偿来逼近摩擦力的变化,并采用模糊神经网络逼近外界未知干扰力矩对系统的影响.引入正切障碍李雅普诺夫(Lyapunov)函数对输出信号进行约束,使误差被限制在给定范围之内.利用双曲正弦函数跟踪微分器解决了虚拟输入微分引起的“微分爆炸”和一阶滤波器精度差问题,将自适应控制方法与反步控制理论相结合,提出了一种带摩擦补偿的模糊自适应反步控制方法.利用Lyapunov判据证明了闭环系统的所有误差最终一致有界,并通过仿真得出本文所提出的控制方法相比于传统PID与神经网络动态面控制(Radial Basis Function Dynamic Surface Control,RBFDSC),位置跟踪误差分别提高了近7.5%和3%;当LuGre模型参数变化时,自适应算法也可以精确对摩擦力进行跟踪补偿,从而验证了本文所提出的控制策略的有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 改进LuGre摩擦模型 正切障碍李雅普诺夫函数 自适应反步控制 模糊神经网络
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动压缸电液伺服压力系统自适应反步双滑模控制 被引量：1
18
作者 邓攀 刘洋 +1 位作者 李华 李恒山 《机床与液压》 北大核心 2020年第1期158-164,共7页
给出了轨道路基测试装置液压原理图、动压缸电液伺服压力系统数学模型和AMESim模型。将动压缸电液伺服压力系统拆分为动压缸位移子系统和动压缸输出压力子系统两部分,在此基础上,设计了一种自适应反步滑模控制方法:采用双滑模结构,分别... 给出了轨道路基测试装置液压原理图、动压缸电液伺服压力系统数学模型和AMESim模型。将动压缸电液伺服压力系统拆分为动压缸位移子系统和动压缸输出压力子系统两部分,在此基础上,设计了一种自适应反步滑模控制方法:采用双滑模结构,分别构造动压缸位移子系统滑模自适应控制和动压缸输出压力子系统反步滑模自适应控制,给出了不确定参数的自适应律,并对该方法的稳定性进行了证明。最后将该方法作用于动压缸电液伺服压力系统AMESim模型上,仿真结果表明:该方法不仅可以有效地估计系统中参数,实现对目标期望变量精确地跟踪,具有比积分滑模自适应控制(ISAC)更好的控制性能和跟踪性能;而且可以有效地减小参数不确定性对跟踪性能的影响,具有较好的鲁棒性能。 展开更多
关键词 动压缸 AMESIM 反步滑模自适应控制 不确定参数
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四旋翼姿态的反步滑模RBF网络自适应控制 被引量：3
19
作者 李众 沈炜皓 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2020年第11期146-150,157,共6页
针对外界存在常值干扰力矩和变值干扰力矩的四旋翼无人机姿态系统,提出一种将反步滑模控制和RBF网络自适应算法相结合的控制方法。此方法在反步滑模控制方法的基础上,利用RBF网络的逼近特性补偿外界干扰,由Lyapunov方法构造RBF网络权值... 针对外界存在常值干扰力矩和变值干扰力矩的四旋翼无人机姿态系统,提出一种将反步滑模控制和RBF网络自适应算法相结合的控制方法。此方法在反步滑模控制方法的基础上,利用RBF网络的逼近特性补偿外界干扰,由Lyapunov方法构造RBF网络权值的自适应律,并通过Lyapunov稳定性定理证明四旋翼无人机姿态系统的稳定性。仿真结果表明,当外界存在常值干扰力矩和变值干扰力矩时,相比于反步滑模控制,该控制方法随外界干扰的波动范围更小,误差和超调量更小,验证了反步滑模RBF网络自适应控制方法抑制干扰的能力更强。 展开更多
关键词 四旋翼 反步滑模控制 RBF网络 自适应律
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基于自适应反步滑模控制的主动队列管理 被引量：2
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作者 叶成荫 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第11期2594-2597,2611,共5页
针对TCP网络的拥塞控制问题,基于自适应反步滑模控制提出了一种主动队列管理算法。由于系统的不确定在实际工程中很难或根本无法事先获得,设计一个自适应律来实时适应系统不确定的值,从而消除系统不确定所带来的影响。利用此自适应律,... 针对TCP网络的拥塞控制问题,基于自适应反步滑模控制提出了一种主动队列管理算法。由于系统的不确定在实际工程中很难或根本无法事先获得,设计一个自适应律来实时适应系统不确定的值,从而消除系统不确定所带来的影响。利用此自适应律,提出一个自适应反步滑模控制器,使得系统具有较好的暂态性能和鲁棒性能。仿真结果表明,该方法对TCP网络的复杂变化具有较好的鲁棒性和较快的系统响应。 展开更多
关键词 TCP网络 拥塞控制 自适应反步滑模控制 主动队列管理
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