欠驱动2DTORA基于部分反馈线性化的非线性控制设计 被引量：3

1

作者 高丙团 黄学良 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期321-325,共5页

具有旋转激励的两自由度平移振荡器(2DTORA)由未驱动的具有2个自由度直线运动的小车和安装在小车上的驱动旋转小球组成,针对这一新型的欠驱动系统,分析其动力学,研究其稳定控制方案.基于拉格朗日方程,建立系统的动力学模型,通过分析动... 具有旋转激励的两自由度平移振荡器(2DTORA)由未驱动的具有2个自由度直线运动的小车和安装在小车上的驱动旋转小球组成,针对这一新型的欠驱动系统,分析其动力学,研究其稳定控制方案.基于拉格朗日方程,建立系统的动力学模型,通过分析动力学的耦合,说明旋转小球目标转角设定在小车2个自由度直线运动方向上时系统是不可控的.采用部分反馈线性化技术,将系统动力学的直接驱动部分线性化,将其未直接驱动部分作为系统的内部动态考虑;选择直接驱动的自由度作为系统输出,进行反馈控制设计;通过分析系统的内部动态,证明了系统零动态的渐近稳定性,保证了整个控制系统的稳定性.最后,通过仿真实验验证了控制器的有效性. 展开更多

关键词 2DTORA 欠驱动系统 非线性控制 零动态 部分反馈线性化

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利用公共信道部分反馈信道信息的多用户分集方案及其性能

2

作者 龚明 邱玲 朱近康 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第11期12-17,共6页

通过定量分析利用随机波束成型技术的多用户分集系统的吞吐率性能,在此基础上提出利用公共信道部分反馈信道信息的多用户分集方案并分析了它的性能,证明通过设置合理的门限,部分反馈信道度量几乎不降低系统吞吐率,但可以大量节省上行反... 通过定量分析利用随机波束成型技术的多用户分集系统的吞吐率性能,在此基础上提出利用公共信道部分反馈信道信息的多用户分集方案并分析了它的性能,证明通过设置合理的门限,部分反馈信道度量几乎不降低系统吞吐率,但可以大量节省上行反馈的开销,当采用合适的多址方式,在一定带宽下,系统可以容纳更多的用户。 展开更多

关键词 多用户分集 多天线 部分反馈 吞吐率

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部分反馈信息下多用户多输入多输出下行链路的容量优化

3

作者 曾二林 朱世华 廖学文 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期445-448,共4页

针对多用户多输入多输出下行链路中,基于部分信道状态信息反馈的联合发送方法不能有效抑制多用户间相互干扰的问题,提出了一种支持各用户信号独立检测的多用户联合发送方案.该方案只需要各用户信道响应矩阵的主右奇异向量作为反馈信息,... 针对多用户多输入多输出下行链路中,基于部分信道状态信息反馈的联合发送方法不能有效抑制多用户间相互干扰的问题,提出了一种支持各用户信号独立检测的多用户联合发送方案.该方案只需要各用户信道响应矩阵的主右奇异向量作为反馈信息,在计算预处理矩阵时引入正交化操作,与已有方案相比,在增加少量前馈信息的条件下,可以最小化多用户间相互干扰,提升系统容量.仿真结果表明,所提出的方案能够提高检测信干噪比,降低系统的平均误码率,在发送、接收天线数为4、平均发送信噪比为20 dB时,系统容量比无正交化时提高了1倍以上. 展开更多

关键词 多输入多输出 多用户 下行链路 部分反馈信息 检测算法

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双摆桥式起重机的部分状态反馈分层滑模控制 被引量：1

4

作者 刘佳辉 程文明 +1 位作者 谌庆荣 杜润 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第4期223-228,共6页

以双摆起重机为研究对象,针对在实际工程中实时、准确地测量吊重的摆动状态存在一定难度情况下的防摇控制问题,提出了一种基于部分状态反馈的分层滑模控制方法,该控制器的优点是不需要吊重摆动状态的反馈信息。通过Lyapunov稳定性理论和... 以双摆起重机为研究对象,针对在实际工程中实时、准确地测量吊重的摆动状态存在一定难度情况下的防摇控制问题,提出了一种基于部分状态反馈的分层滑模控制方法,该控制器的优点是不需要吊重摆动状态的反馈信息。通过Lyapunov稳定性理论和Barbalat引理对系统状态的稳定性进行了分析,证明了所提出的控制器在无吊重摆动状态反馈的情况下仍能保证系统全部状态的稳定性。仿真结果表明,该控制方法对系统参数不确定性和未知外部干扰具有良好的鲁棒性,可同时实现小车的准确定位并且有效抑制吊钩和吊重的残余摆动。 展开更多

关键词 部分状态反馈 防摇摆控制 双摆起重机 分层滑模控制 LYAPUNOV稳定性理论

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基于固定时间稳定与部分状态反馈的角度约束制导律

5

作者 许琛 牛智奇 +3 位作者 骆盛 杜凤怀 韩迪 王洋 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第1期13-19,共7页

针对终端角度约束制导问题,提出了一种采用部分状态反馈的固定时间收敛角度约束制导律。首先,基于一致精确鲁棒微分器(uniform robust exact differentiator,URED)算法,设计了固定时间状态观测器来估计不可测的系统状态。然后,基于固定... 针对终端角度约束制导问题,提出了一种采用部分状态反馈的固定时间收敛角度约束制导律。首先,基于一致精确鲁棒微分器(uniform robust exact differentiator,URED)算法,设计了固定时间状态观测器来估计不可测的系统状态。然后,基于固定时间稳定理论,设计了固定时间收敛的积分滑模面,并设计了固定时间制导律保证滑模面及制导误差的固定时间收敛。相比于传统有限时间制导律,文中所设计的固定时间制导律的收敛时间上界不受初始制导误差影响,因此可以在各类初始条件下都能保证快速收敛性能。同时,所设计的方法只需部分状态进行反馈,可以有效简化制导系统的硬件组成。最后,仿真结果表明,在各类初始制导误差及部分状态反馈条件下,所提出的方法都能取得良好的收敛速度与制导精度。 展开更多

关键词 滑模制导律 固定时间收敛 部分状态反馈 积分滑模面

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一种新的基于噪声预测的部分判决反馈MIMO接收算法 被引量：4

6

作者 倪兴 王晓湘 杜娟 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期52-54,共3页

传统垂直一贝尔实验室分层空时结构（V-BLAST）系统采用全排序判决反馈（ODF）算法，能提高线性接收机性能，但也增加系统复杂度。该文在分段检测理论基础上，提出一种改进的采用噪声预测技术的部分判决反馈（PDF）接收算法。它基于MMS... 传统垂直一贝尔实验室分层空时结构（V-BLAST）系统采用全排序判决反馈（ODF）算法，能提高线性接收机性能，但也增加系统复杂度。该文在分段检测理论基础上，提出一种改进的采用噪声预测技术的部分判决反馈（PDF）接收算法。它基于MMSE准则，将接收到信号分为两段，只进行一次判决反馈操作，与传统重复排序判决反馈算法相比，大大降低了接收机计算复杂度。仿真结果表明SUI-3信道中天线数为2发4收，误码率为10^-4量级韵情况下，其性能与V-BLAST相比只下降了0．6dB左右，但要明显好于线性接收机以及其他改进型MMSE算法，有2．3dB左右的增益。 展开更多

关键词 多输入多输出天线系统 噪声预测 部分判决反馈 MMSE V—BLAST

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基于部分信道信息反馈的多用户MIMO传输机制研究 被引量：2

7

作者 杨育波 田霖 +2 位作者 周继华 张玉成 石晶林 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期1939-1946,共8页

在宽带无线通信系统中,多天线技术的实现依赖于多用户MIMO传输机制及信道信息反馈的有效解决.提出一种发送端进行干扰消除的TIE算法及相应的用户选择算法和功率分配算法,并提出一种基于向量量化的部分信道信息反馈机制,可以在多用户环... 在宽带无线通信系统中,多天线技术的实现依赖于多用户MIMO传输机制及信道信息反馈的有效解决.提出一种发送端进行干扰消除的TIE算法及相应的用户选择算法和功率分配算法,并提出一种基于向量量化的部分信道信息反馈机制,可以在多用户环境中提高系统性能并能有效降低信道信息反馈开销.分析了采用部分信道反馈机制的TIE算法的性能,论证了其性能特征.实验结果表明,与其他算法相比TIE算法可以有效地提高系统数据速率,而部分信道反馈机制可以在保持系统数据速率的前提下极大地降低信道反馈信令的开销. 展开更多

关键词 多天线 多输入多输出(MIMO) 多用户调度 部分信道反馈 向量量化

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基于部分状态反馈的高速拦截弹制导控制一体化设计 被引量：3

8

作者 王洋 周军 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期954-960,共7页

针对视线角速率与攻角都无法测量的高速拦截弹制导控制一体化(IGC)系统,提出一种新型基于部分状态反馈的控制器。首先,基于线性扩张状态观测器(LESO)同时观测不可测的中间状态与未知干扰。之后,基于反演控制(BC)设计控制器,反演算法中... 针对视线角速率与攻角都无法测量的高速拦截弹制导控制一体化(IGC)系统,提出一种新型基于部分状态反馈的控制器。首先,基于线性扩张状态观测器(LESO)同时观测不可测的中间状态与未知干扰。之后,基于反演控制(BC)设计控制器,反演算法中的虚拟及真实控制量都只使用已知状态与LESO观测的中间状态,避免使用不可测状态。此外,反演中还使用LESO估计的未知干扰进行补偿来提高控制器的鲁棒性。随后,基于lyapunov稳定性理论证明了整个闭环系统的稳定性。最后,将新方法与现有采用全状态反馈的IGC算法进行对比仿真。仿真结果表明,在不使用视线角速率与攻角的情况下,新方法依旧能够保证足够的拦截精度。 展开更多

关键词 部分状态反馈 观测器 非匹配干扰 反演法 制导控制一体化

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未知控制方向非线性时滞系统部分状态反馈鲁棒自适应控制 被引量：2

9

作者 刘涛 李俊民 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期756-762,共7页

针对一类带有未知控制方向的时变非线性系统的部分状态渐近鲁棒调节问题,文中采用部分状态反馈渐进调节的控制算法来处理系统中的不确定性,利用Lyapunov-Krasovskii泛函来处理系统中的时滞项,通过Nussbaum型函数来处理系统中的未知控制... 针对一类带有未知控制方向的时变非线性系统的部分状态渐近鲁棒调节问题,文中采用部分状态反馈渐进调节的控制算法来处理系统中的不确定性,利用Lyapunov-Krasovskii泛函来处理系统中的时滞项,通过Nussbaum型函数来处理系统中的未知控制方向问题.我们基于反推技术给出了部分状态反馈控制器的设计步骤,所设计的控制器使得闭环系统的所有信号都是有界的,而且使系统的状态渐进收敛于零.仿真实例说明了控制器的有效性和可行性. 展开更多

关键词 未知控制方向 非线性系统 部分状态反馈 鲁棒控制

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宽带OFDM系统中基于部分信道反馈的预处理优化算法

10

作者 王霞 张国梅 薛涛 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期27-33,共7页

为克服OFDM系统中的符号块间干扰(IBI)和载频间干扰(ICI),基于满信道状态信息(CSI)的发端预处理算法已被提出,系统性能得以提高并简化了接收机。不过,反馈满CSI将占用紧张的频谱资源,并且在一些实时性要求高的系统中也是不现实的。为解... 为克服OFDM系统中的符号块间干扰(IBI)和载频间干扰(ICI),基于满信道状态信息(CSI)的发端预处理算法已被提出,系统性能得以提高并简化了接收机。不过,反馈满CSI将占用紧张的频谱资源,并且在一些实时性要求高的系统中也是不现实的。为解决这一问题,基于部分CSI反馈提出了一种预处理优化算法,并对优化矩阵的3种处理方案进行了分析与讨论。仿真结果表明,所建议的优化算法能有效地抑制IBI和ICI,提高系统的性能。与已有的基于满信道信息的发端预处理传输方案相比,在满足一定服务质量要求的情况下,本方案的频谱效率得以提高,反馈量和计算复杂度明显降低。 展开更多

关键词 预处理 优化 OFDM 部分信道反馈

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基于反馈部分稀疏成分分析的J波提取方法 被引量：1

11

作者 张桂敏 李灯熬 赵菊敏 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2016年第1期53-56,共4页

在估计混合矩阵过程中,利用反馈部分稀疏成分分析法(FPSCA),将传统K-means方法唯一估计出的正常心电信号反馈为已知信号,检测QRS波,从而得到S点的位置,然后寻找S点两侧具有相同幅值的点的位置,估计出混合矩阵的另一列,使得混合矩阵的估... 在估计混合矩阵过程中,利用反馈部分稀疏成分分析法(FPSCA),将传统K-means方法唯一估计出的正常心电信号反馈为已知信号,检测QRS波,从而得到S点的位置,然后寻找S点两侧具有相同幅值的点的位置,估计出混合矩阵的另一列,使得混合矩阵的估计更加精确,从而能够从观测信号中将隐藏的J波提取出来。实验证明,该方法提高了J波的提取精度,恢复出了源信号的顺序,降低了临床检测的复杂性。 展开更多

关键词 J波 反馈部分稀疏成分分析 相同幅值 S点定位

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离散时间部分状态反馈模型参考自适应控制

12

作者 桑英丽 张正强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1874-1882,共9页

本文针对线性不确定性系统,给出了部分状态反馈直接模型参考自适应控制设计方案以及详细的系统稳定性、输出跟踪性能分析.控制器设计基于降维观测器和参数化方法.此方案采用反馈控制,反馈信号不仅仅依赖全状态信息或者输出信号,而是任... 本文针对线性不确定性系统,给出了部分状态反馈直接模型参考自适应控制设计方案以及详细的系统稳定性、输出跟踪性能分析.控制器设计基于降维观测器和参数化方法.此方案采用反馈控制,反馈信号不仅仅依赖全状态信息或者输出信号,而是任意不超过系统维数的可测信号.因此,部分状态反馈控制是包含状态反馈、输出反馈控制的新的控制方案,缓解了状态反馈对状态信息的限制,降低了输出反馈控制结构的复杂性.通过引入辅助信号,本文证明了输出匹配条件的存在性、所有闭环系统信号的有界性以及渐近输出跟踪性能.仿真结果验证了该方案的有效性. 展开更多

关键词 离散时间 模型参考自适应控制 部分状态反馈 输出跟踪

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基于部分状态信息的模糊控制器设计 被引量：6

13

作者 刘华平 孙富春 +1 位作者 孙增圻 李春文 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期999-1003,共5页

基于部分状态信息的控制器是一类特殊的静态输出反馈控制器，一般难以利用线性矩阵不等式工具求解．该文研究了 Takagi-Sugeno 模糊模型的部分状态反馈控制问题，设计问题可以归结为求解一组双线性矩阵不等式．通过使控制器增益由全状... 基于部分状态信息的控制器是一类特殊的静态输出反馈控制器，一般难以利用线性矩阵不等式工具求解．该文研究了 Takagi-Sugeno 模糊模型的部分状态反馈控制问题，设计问题可以归结为求解一组双线性矩阵不等式．通过使控制器增益由全状态反馈变化为部分状态反馈，这类双线性矩阵不等式可以利用同伦算法求解．从而，镇定模糊部分状态反馈控制器可以通过迭代方法得到．仿真例子验证了算法的有效性． 展开更多

关键词 模糊系统 部分状态反馈 双线性矩阵不等式

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高可靠性信道反馈自编码器系统设计

14

作者 袁治中 王旭东 吴楠 《电讯技术》 北大核心 2022年第1期103-109,共7页

为了充分利用信道反馈编码系统中反馈信息,提出了一种针对带有反馈信道的高可靠性自编码器系统设计方案。该方案通过在发送端引入反馈解码器模块,将编码与反馈信息的提取分成两部分进行,利用端到端的学习方式使发送端和接收端寻找到适... 为了充分利用信道反馈编码系统中反馈信息,提出了一种针对带有反馈信道的高可靠性自编码器系统设计方案。该方案通过在发送端引入反馈解码器模块,将编码与反馈信息的提取分成两部分进行,利用端到端的学习方式使发送端和接收端寻找到适合信道的编码和解码算法。针对反馈解码器模块,给出了基于卷积神经网络和双向门控循环单元的两种实现方案。此外,提出了一种节约反馈发送功率的部分反馈方案,通过抽样间隔灵活控制反馈发送功率,同时利用反馈解码器对反馈信息进行恢复和提取。仿真实验表明,在不同码速和不同反馈信道信噪比的情况下,提出的两种信道反馈编码方案的系统误码性能均优于已有文献给出的方案,并且在反馈信道环境较差时,提出的部分反馈方案在节省反馈发送功率的同时仍有0.1 dB的误码性能提升。 展开更多

关键词 信道反馈编码 自编码器 反馈解码器 部分反馈 卷积神经网络

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带输入饱和的双摆桥式起重机神经网络滑模控制 被引量：2

15

作者 刘佳辉 程文明 +1 位作者 谌庆荣 杜润 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第4期687-694,共8页

针对现代工业中输入饱和受限的双摆桥式起重机防摇摆控制问题,设计了一种基于神经网络的非奇异终端滑模控制器。首先,分析起重机的非线性动力学系统,并引入抗饱和模块将系统所需的控制力限制在驱动电机能提供的最大驱动力内;然后,采用... 针对现代工业中输入饱和受限的双摆桥式起重机防摇摆控制问题,设计了一种基于神经网络的非奇异终端滑模控制器。首先,分析起重机的非线性动力学系统,并引入抗饱和模块将系统所需的控制力限制在驱动电机能提供的最大驱动力内;然后,采用部分状态信息反馈控制设计控制器,该控制器只需起重机小车位置、速度的反馈信息,无须实时测量吊重和摆角;之后,利用所提控制器跟踪经过规划的S形平滑函数,并用神经网络逼近起重机系统中复杂未知的非线性函数部分;最后,通过李雅普诺夫稳定性理论对系统状态的稳定性进行分析。仿真结果表明,所提控制器能在保证起重机小车准确定位的同时,有效抑制吊钩和重物的残余摆动,并且对外界干扰具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 输入饱和 部分状态反馈控制 神经网络 双摆起重机 李雅普诺夫稳定性理论

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基于Matlab/Simulink的欠驱动机械臂仿真实验 被引量：13

16

作者 赵海滨 刘冲 +2 位作者 陆志国 颜世玉 于清文 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2018年第6期135-138,143,共5页

根据动力学方程,利用Matlab/Simulink建立了欠驱动两杆机械臂Pendubot的仿真模型和控制器。控制器包括摆起控制器、平衡控制器和切换控制器。摆起控制器采用部分反馈线性化方法,平衡控制器采用线性二次型调节器(LQR)。首先进行Pendubot... 根据动力学方程,利用Matlab/Simulink建立了欠驱动两杆机械臂Pendubot的仿真模型和控制器。控制器包括摆起控制器、平衡控制器和切换控制器。摆起控制器采用部分反馈线性化方法,平衡控制器采用线性二次型调节器(LQR)。首先进行Pendubot系统的摆起控制,然后当接近竖直向上的位置时,将控制器转换为平衡控制器。该仿真实验有利于培养学生的实际动手能力、独立思考能力和创新能力。 展开更多

关键词 Pendubot系统 欠驱动机械臂 摆起控制 平衡控制 部分反馈线性化

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一种独轮车机器人的动力学建模及俯仰平衡控制 被引量：5

17

作者 庄未 刘成举 +1 位作者 江汉 何淑通 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期468-474,共7页

针对一台3驱动独轮车机器人系统,分析了其动力学特性并给出了一种可以实现其前后俯仰平衡运动的控制方法。根据行走轮与地面接触的非完整约束特性,引入Chaplygin方程建立系统的动力学模型,结果发现独轮车机器人是一个具有6个独立广义速... 针对一台3驱动独轮车机器人系统,分析了其动力学特性并给出了一种可以实现其前后俯仰平衡运动的控制方法。根据行走轮与地面接触的非完整约束特性,引入Chaplygin方程建立系统的动力学模型,结果发现独轮车机器人是一个具有6个独立广义速度、3个欠驱动自由度的欠驱动系统。考虑车体俯仰平衡运动的力学子系统,采用部分反馈线性化方法,将其中的欠驱动车体俯仰角线性化,并选择车体俯仰角和行走轮转动角为输出,设计了系统俯仰平衡运动的非线性控制器。最后通过数值仿真控制与物理样机实验验证了所设计控制器的有效性。 展开更多

关键词 独轮车机器人 动力学模型 俯仰平衡运动 部分反馈线性化

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垂直摆轮式独轮车机器人的建模与平衡控制 被引量：5

18

作者 庄未 刘成举 +1 位作者 江汉 何淑通 《控制工程》 CSCD 北大核心 2016年第9期1380-1386,共7页

针对一款具有垂直摆轮平衡调整机构的独轮车机器人,建立系统的力学模型并给出一种可以实现系统前后、左右和全方位综合平衡的控制方法。采用Chaplygin方程对机器人进行建模,得到一个由6个独立广义速度组成、包含有3个欠驱动方程组成的... 针对一款具有垂直摆轮平衡调整机构的独轮车机器人,建立系统的力学模型并给出一种可以实现系统前后、左右和全方位综合平衡的控制方法。采用Chaplygin方程对机器人进行建模,得到一个由6个独立广义速度组成、包含有3个欠驱动方程组成的力学系统。对机器人的左右平衡、前后平衡和全方位综合平衡运动进行研究,将力学系统缩减降维得到对应的子集系统,引入部分反馈线性化方法将其中的欠驱动部分线性化,并选择子集系统的全状态为输出设计平衡控制器。数值仿真结果表明,合理选择控制器参数,控制器可以快速地实现车体的动态平衡,并且综合平衡运动的控制器参数可以由左右平衡和前后平衡运动的参数迅速整定出来,二者差别不大。 展开更多

关键词 独轮车机器人 动力学模型 平衡控制 部分反馈线性化

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双车把两轮车机器人同步摆把平衡控制研究 被引量：4

19

作者 黄用华 王昌盛 +2 位作者 何淑通 庄未 张杰 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第7期1262-1269,共8页

针对一种具有两个车把的双轮车机器人系统,提出在同步转动车把的情况下使其保持平衡的方法.采用査普雷金方程建立系统的欠驱动力学模型;根据部分反馈线性化原理将车轮转角线性化,并选择车轮转角为控制输入,设计出系统在原地摆把定车和... 针对一种具有两个车把的双轮车机器人系统,提出在同步转动车把的情况下使其保持平衡的方法.采用査普雷金方程建立系统的欠驱动力学模型;根据部分反馈线性化原理将车轮转角线性化,并选择车轮转角为控制输入,设计出系统在原地摆把定车和曲线行进的平衡控制器;针对控制器参数漂移对系统的影响的问题,引入模糊算法对其进行在线整定以提高控制效果.对车把在±45°范围内转动时的原地和行进中平衡运动控制进行数值仿真研究.结果表明:车架俯仰角经快速调整可以由初始的倾角恢复到平衡位置,并且引入模糊算法参数整定的控制器具有更短的调整时间和较小的超调量.物理样机试验进一步验证了所提的控制器设计的有效性. 展开更多

关键词 双车把两轮车机器人 同步摆把平衡控制 査普雷金方程 部分反馈线性化 模糊算法

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独轮车机器人驱动关节特性的分析及实验研究 被引量：1

20

作者 庄未 江汉 +2 位作者 朱赣闽 何淑通 张帆 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第5期1514-1523,共10页

为了研究独轮车机器人驱动关节的特性,针对一台3驱动独轮车机器人样机,采用多种方法对其关节驱动电机的电流跟踪响应(正弦电流、指数衰减电流、阶跃电流)、速度跟踪响应(正弦速度、指数衰减速度)、力矩系数辨识以及车体俯仰平衡控制进... 为了研究独轮车机器人驱动关节的特性,针对一台3驱动独轮车机器人样机,采用多种方法对其关节驱动电机的电流跟踪响应(正弦电流、指数衰减电流、阶跃电流)、速度跟踪响应(正弦速度、指数衰减速度)、力矩系数辨识以及车体俯仰平衡控制进行了实验和分析。研究结果表明,驱动关节对不同电流和速度曲线的跟踪响应在时域上存在一定滞后,但在幅值和频率上体现了良好的动态性能,且关节驱动电机的电流与关节的输出力矩具有较好的线性关系(τi=2.47I)。利用该关系并引入了基于部分反馈线性化设计的PD控制器即可达到一定的俯仰平衡控制效果。本研究明确独轮车机器人驱动关节特性对系统平衡控制的意义,可为独轮车机器人的其他平衡运动提供理论参考。 展开更多

关键词 独轮车机器人 关节驱动特性 部分反馈线性化

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