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基于高增益观测器的单球移动机器人控制
被引量：
4
1
作者
刘飞飞
朱杨林
+1 位作者
彭辉辉
刘龙细
《控制工程》
CSCD
北大核心
2020年第5期799-806,共8页
为针对单球移动机器人状态不完全可测及抗干扰能力弱的问题,提出一种基于高增益观测器分离定理的欠驱动滑模控制。首先,将单球移动机器人简化为二维倒立摆系统,并建立了拉格朗日动力学模型;然后,设计了欠驱动滑模控制器在机器人自平衡...
为针对单球移动机器人状态不完全可测及抗干扰能力弱的问题,提出一种基于高增益观测器分离定理的欠驱动滑模控制。首先,将单球移动机器人简化为二维倒立摆系统,并建立了拉格朗日动力学模型;然后,设计了欠驱动滑模控制器在机器人自平衡的同时,进行轨迹跟踪,实现机器人位姿的实时控制,并验证了系统的稳定及收敛性;再者,针对机器人运动过程角速度、位移速度等不可测量的问题,设计了高增益观测器来估计其状态,并对其观测误差进行了有界判定;最后,通过仿真和实验对控制方法进行了验证,结果显示:相比与传统控制方法,机器人在自平衡和轨迹跟踪时,动态品质更优,且无异常抖动,具有良好的应用前景。
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关键词
自平衡
轨迹跟踪
高增益观测器分离定理
欠驱动
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职称材料
四旋翼无人机动态面控制
被引量：
18
2
作者
方旭
刘金琨
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期1777-1784,共8页
针对四旋翼无人机(UAV)飞行器系统欠驱动特点,引入动态面控制方法,对四旋翼UAV的位置和姿态进行控制。考虑到飞行器速度和角速度难以测量,设计高增益观测器得到UAV的速度和角速度的估计值。相对于反演法,动态面控制的设计更简洁,并且通...
针对四旋翼无人机(UAV)飞行器系统欠驱动特点,引入动态面控制方法,对四旋翼UAV的位置和姿态进行控制。考虑到飞行器速度和角速度难以测量,设计高增益观测器得到UAV的速度和角速度的估计值。相对于反演法,动态面控制的设计更简洁,并且通过引入滤波器来求取控制信号中的系统状态的导数项。另外,常用的时标分离方法不能给出全局稳定性分析,本文引入动态面设计控制律保证系统所有信号半全局一致有界,同时给出系统全局稳定性证明。仿真结果表明,四旋翼UAV能快速精确完成目标跟踪。
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关键词
动态面控制
高
增益
观测器
四旋翼无人机(UAV)
分离
定理
全局稳定性分析
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职称材料
题名
基于高增益观测器的单球移动机器人控制
被引量：
4
1
作者
刘飞飞
朱杨林
彭辉辉
刘龙细
机构
江西理工大学电气工程与自动化学院
江西理工大学机电工程学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2020年第5期799-806,共8页
基金
国家自然科学基金(61364014)
江西省研究生创新专项资金项目(YC2017-S290)资助。
文摘
为针对单球移动机器人状态不完全可测及抗干扰能力弱的问题,提出一种基于高增益观测器分离定理的欠驱动滑模控制。首先,将单球移动机器人简化为二维倒立摆系统,并建立了拉格朗日动力学模型;然后,设计了欠驱动滑模控制器在机器人自平衡的同时,进行轨迹跟踪,实现机器人位姿的实时控制,并验证了系统的稳定及收敛性;再者,针对机器人运动过程角速度、位移速度等不可测量的问题,设计了高增益观测器来估计其状态,并对其观测误差进行了有界判定;最后,通过仿真和实验对控制方法进行了验证,结果显示:相比与传统控制方法,机器人在自平衡和轨迹跟踪时,动态品质更优,且无异常抖动,具有良好的应用前景。
关键词
自平衡
轨迹跟踪
高增益观测器分离定理
欠驱动
Keywords
Self-balance
trajectory tracking
separation theorem of high-gain observer
underactuated
分类号
TP242.6 [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
四旋翼无人机动态面控制
被引量：
18
2
作者
方旭
刘金琨
机构
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第8期1777-1784,共8页
基金
高等学校博士学科点专项科研基金(20121102110008)~~
文摘
针对四旋翼无人机(UAV)飞行器系统欠驱动特点,引入动态面控制方法,对四旋翼UAV的位置和姿态进行控制。考虑到飞行器速度和角速度难以测量,设计高增益观测器得到UAV的速度和角速度的估计值。相对于反演法,动态面控制的设计更简洁,并且通过引入滤波器来求取控制信号中的系统状态的导数项。另外,常用的时标分离方法不能给出全局稳定性分析,本文引入动态面设计控制律保证系统所有信号半全局一致有界,同时给出系统全局稳定性证明。仿真结果表明,四旋翼UAV能快速精确完成目标跟踪。
关键词
动态面控制
高
增益
观测器
四旋翼无人机(UAV)
分离
定理
全局稳定性分析
Keywords
dynamic surface control
high-gain observer
quadrotor unmanned air vehicle （UAV）
separation theory
global stability analysis
分类号
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
TB273 [一般工业技术—工程设计测绘]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于高增益观测器的单球移动机器人控制
刘飞飞
朱杨林
彭辉辉
刘龙细
《控制工程》
CSCD
北大核心
2020
4
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职称材料
2
四旋翼无人机动态面控制
方旭
刘金琨
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
18
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