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带有误差约束的导弹编队预设性能控制器设计
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作者 吴险峰 陈宝文 孙经广 《现代防御技术》 北大核心 2025年第1期73-80,共8页
研究分析了存在外界干扰、输入受限和跟踪误差性能约束条件下的导弹编队控制问题。在定义每枚导弹与期望位置绝对误差、相邻导弹的相对误差的基础上,基于通信拓扑理论,建立了基于总误差的导弹编队系统模型,并利用误差转换函数,给出了带... 研究分析了存在外界干扰、输入受限和跟踪误差性能约束条件下的导弹编队控制问题。在定义每枚导弹与期望位置绝对误差、相邻导弹的相对误差的基础上,基于通信拓扑理论,建立了基于总误差的导弹编队系统模型,并利用误差转换函数,给出了带有输入受限的跟踪误差约束的导弹编队模型。采用反步法、自适应技术和辅助系统,设计了自适应饱和的编队预设性能控制器;借助李雅普诺夫理论对所提出的编队控制器进行了稳定性证明,表明系统跟踪误差能够收敛至预先设定的边界范围内,并通过数字仿真验证了控制器的有效性。 展开更多
关键词 导弹编队 跟踪误差约束 预设性能 输入饱和 自适应控制 反步控制
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康复步行训练机器人位置和速度跟踪误差同时约束的安全预测控制 被引量:7
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作者 孙平 张帅 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期119-128,共10页
康复步行训练机器人通过跟踪医生指定的运动轨迹,帮助患者步行训练,针对运动过程中位置和速度跟踪误差过大,影响康复者的安全问题,提出一种预测控制方法,目的是使康复步行训练机器人从任意位置出发同时实现轨迹和速度跟踪,并将跟踪误差... 康复步行训练机器人通过跟踪医生指定的运动轨迹,帮助患者步行训练,针对运动过程中位置和速度跟踪误差过大,影响康复者的安全问题,提出一种预测控制方法,目的是使康复步行训练机器人从任意位置出发同时实现轨迹和速度跟踪,并将跟踪误差约束在指定范围内,提高系统的安全性。通过离散化康复步行训练机器人的动力学模型,建立了具有控制增量形式的预测模型。在预测时域内,设计轨迹跟踪误差性能优化指标,并构建运动位置和速度跟踪误差约束条件,通过设计辅助运动轨迹并求解控制增量形式的二次规划问题,获得了时域内满足误差约束条件的预测控制。通过仿真和实验研究,结果表明了所提控制方法同时约束位置和速度跟踪误差的有效性和优越性。 展开更多
关键词 康复步行训练机器人 跟踪误差约束 安全预测控制 二次规划
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考虑人机作用力的康复训练机器人各运动轴最优轨迹跟踪预测控制 被引量:7
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作者 孙平 孙桐 孙尧 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1075-1080,共6页
针对人机作用力影响康复训练机器人的跟踪性能问题,提出了一种新颖的观测器设计方法,目的是利用系统的位置输出估计人机作用力.同时,为了抑制人机作用力并避免运动中产生较大的跟踪误差而影响康复者安全,设计了非线性控制器,并得到了机... 针对人机作用力影响康复训练机器人的跟踪性能问题,提出了一种新颖的观测器设计方法,目的是利用系统的位置输出估计人机作用力.同时,为了抑制人机作用力并避免运动中产生较大的跟踪误差而影响康复者安全,设计了非线性控制器,并得到了机器人各运动轴系统模型.进一步,结合预测控制同时约束了系统轨迹跟踪误差和速度跟踪误差,并实现了各运动轴的最优轨迹跟踪.通过仿真结果对比分析和实验研究,表明文中提出人机作用力观测和控制器设计方法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 康复训练机器人 人机作用力观测 最优跟踪预测控制 跟踪误差约束
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推进器饱和/故障下的无人艇固定时间指定性能容错控制
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作者 王宁 王仁慧 刘永金 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1304-1314,共11页
针对系统动态未知的无人艇(USV)在推进器故障与饱和约束下轨迹跟踪问题,本文提出一种基于固定时间扩张状态观测器的积分滑模容错控制方法.首先,构造固定时间扩张状态观测器,实现未知速度信息、集总未知非线性的准确估计.进而,通过引入... 针对系统动态未知的无人艇(USV)在推进器故障与饱和约束下轨迹跟踪问题,本文提出一种基于固定时间扩张状态观测器的积分滑模容错控制方法.首先,构造固定时间扩张状态观测器,实现未知速度信息、集总未知非线性的准确估计.进而,通过引入一种新型设定时间性能函数,约束位姿跟踪误差,并利用误差转换函数将其转化为无约束误差动态系统.在此基础上,结合固定时间积分滑动模态与饱和补偿动态系统,设计固定时间控制策略,保证系统实际固定时间稳定且位姿跟踪误差严格位于指定范围内.最后,仿真验证所提出控制方法的有效性与优越性. 展开更多
关键词 无人艇 推进器饱和/故障 跟踪误差约束 扩张状态观测器 积分滑动模态
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