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基于Lyapunov最优反馈控制的月球中继卫星转移轨道设计 被引量:1
1
作者 安然 王敏 梁新刚 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第6期20-24,31,共6页
随着电推进器及小推力转移变轨的研究逐渐深入,在深空探测领域应用电推力器是必然的发展趋势.文章基于以月球中继卫星的运行轨道地月L2点Halo轨道为目标轨道的轨道转移任务,采用Lyapunov最优反馈控制方法,计算单一轨道根数的局部最优控... 随着电推进器及小推力转移变轨的研究逐渐深入,在深空探测领域应用电推力器是必然的发展趋势.文章基于以月球中继卫星的运行轨道地月L2点Halo轨道为目标轨道的轨道转移任务,采用Lyapunov最优反馈控制方法,计算单一轨道根数的局部最优控制率,通过遗传算法调整五个轨道根数的权重,得到时间最优的月球中继卫星小推力轨道转移方案,具有工程应用意义. 展开更多
关键词 最优控制原理 lyapunov最优反馈控制 电推进 小推力变轨 不变流形
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可靠搜索边界的最优状态反馈车辆避障控制
2
作者 黄樱 郭咏梅 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第7期186-194,199,共10页
为了实现最优控制高效稳定的求解,提出了一种可靠搜索边界的最优状态反馈车辆避障控制方法。首先利用方程的无因次化和代数运算将最优控制问题归结为一个未知和两个参数的隐式方程,由于只需求解一个未知量中的一个隐式方程,具有可靠搜... 为了实现最优控制高效稳定的求解,提出了一种可靠搜索边界的最优状态反馈车辆避障控制方法。首先利用方程的无因次化和代数运算将最优控制问题归结为一个未知和两个参数的隐式方程,由于只需求解一个未知量中的一个隐式方程,具有可靠搜索边界的一维鲁棒寻优方法可以为控制问题提供一个稳定的解。其中方程的两个无量纲输入是:横向速度与纵向速度之比和剩余横向距离与纵向距离之比。进一步提出的minimax与平方和两种优化方案,将实现最优控制所需的纵向和横向车辆力分配给轮胎。仿真结果表明提出方法可以实现基于点质量的最优避碰控制,同时解决了车辆的避碰和稳定问题。 展开更多
关键词 车辆 避障控制 最优反馈 无量纲
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基于比例积分调节的严格反馈多智能体系统最优一致性 被引量:1
3
作者 武文强 王庆领 《自动化学报》 北大核心 2025年第3期577-589,共13页
本文研究了严格反馈多智能体系统的最优一致性问题,旨在局部信息交互的条件下,使所有智能体收敛至全局代价函数的最优解.首先,针对权重非平衡有向图,提出一种新的分布式比例积分(Proportional-integral,PI)变量,将最优一致性问题转化为P... 本文研究了严格反馈多智能体系统的最优一致性问题,旨在局部信息交互的条件下,使所有智能体收敛至全局代价函数的最优解.首先,针对权重非平衡有向图,提出一种新的分布式比例积分(Proportional-integral,PI)变量,将最优一致性问题转化为PI调节问题,使得经典的控制技术能够通过调节PI变量的方式来处理更加复杂的多智能体系统.然后,结合所提出的分布式PI变量和预设性能控制,设计一类基于PI调节的分布式控制算法,使得带有死区输入非线性和有界扰动的严格反馈多智能体系统实现近似最优一致性.最后,通过仿真实验验证了所设计算法的有效性. 展开更多
关键词 比例积分调节 最优一致性 严格反馈系统 多智能体系统 预设性能控制
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双摆桥式起重机的部分状态反馈分层滑模控制
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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一种鲁棒故障检测与反馈控制的最优集成设计方法 被引量:12
5
作者 钟麦英 张承慧 Steven X Ding 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期294-299,共6页
研究线性不确定系统的反馈控制器与鲁棒故障检测滤波器集成设计问题.基于新提出的性能指标函数,将鲁棒故障检测滤波器设计问题归结为最优化问题,通过求解Riccati方程可得到鲁棒故障检测滤波器设计问题的最优解.在共用同一状态观测器的... 研究线性不确定系统的反馈控制器与鲁棒故障检测滤波器集成设计问题.基于新提出的性能指标函数,将鲁棒故障检测滤波器设计问题归结为最优化问题,通过求解Riccati方程可得到鲁棒故障检测滤波器设计问题的最优解.在共用同一状态观测器的情况下,将反馈控制器和鲁棒故障检测滤波器的集成设计问题归结为两目标优化问题,解决了同时满足闭环控制系统设计要求和故障诊断系统鲁棒性能的最优集成设计问题.简例验证了提出算法的有效性. 展开更多
关键词 反馈控制 鲁棒故障检测 最优集成设计方法 反馈控制 RICCATI方程
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利用Lyapunov指数分析机械手反馈控制中的混沌运动 被引量:2
6
作者 冯春 谢进 陈永 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期624-627,共4页
给出了一种适用于一般混沌系统最大Lyapunov指数计算的数值算法 ,并应用于Duffing方程系统、Lorenz系统和R¨ossler系统 ,验证了该方法的有效性。分析了平面两自由度机械手基于多变量比例微分反馈控制中的混沌现象 ,在给定的几种特... 给出了一种适用于一般混沌系统最大Lyapunov指数计算的数值算法 ,并应用于Duffing方程系统、Lorenz系统和R¨ossler系统 ,验证了该方法的有效性。分析了平面两自由度机械手基于多变量比例微分反馈控制中的混沌现象 ,在给定的几种特定参数条件下 ,计算了机械手混沌模型的最大Lyapunov指数 ,结果表明机械手在反馈控制下会出现混沌运动。 展开更多
关键词 混沌 lyapunov指数 机械手 反馈控制
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无刷直流电机自适应补偿最优状态反馈速度控制 被引量:24
7
作者 王雷 蒋静坪 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第24期101-107,共7页
为了提高无刷直流电动机调速系统的动态响应速度、稳态精度和抗随机干扰的能力,给出一种具有自适应补偿能力的最优状态反馈控制策略。推导出无刷直流电动机的状态空间模型,采用卡尔曼滤波器的状态估计,提出一种基于动态规划的最优状态... 为了提高无刷直流电动机调速系统的动态响应速度、稳态精度和抗随机干扰的能力,给出一种具有自适应补偿能力的最优状态反馈控制策略。推导出无刷直流电动机的状态空间模型,采用卡尔曼滤波器的状态估计,提出一种基于动态规划的最优状态反馈控制策略,给出了一种自适应控制算法,用来补偿输入信号受干扰而产生的偏差。仿真和实验结果表明,提出的方法使系统具有较好的调速性能,验证了提出方法的有效性与可行性。 展开更多
关键词 无刷直流电动机 卡尔曼滤波器 最优状态反馈控制 自适应补偿
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基于反馈线性化的风力机变桨距最优跟踪控制 被引量:4
8
作者 崔双喜 王维庆 张新燕 《中国电力》 CSCD 北大核心 2013年第2期93-97,共5页
依据双馈风力发电机组二阶数学模型,研究风电机组在高于额定风速时的输出功率恒定问题;应用反馈线性化及最优控制理论,给出风机状态变量反馈线性化控制律的形式;在定义跟踪误差的基础上,设计出最优跟踪控制器。利用Matlab/Simulink仿真... 依据双馈风力发电机组二阶数学模型,研究风电机组在高于额定风速时的输出功率恒定问题;应用反馈线性化及最优控制理论,给出风机状态变量反馈线性化控制律的形式;在定义跟踪误差的基础上,设计出最优跟踪控制器。利用Matlab/Simulink仿真软件搭建仿真平台,验证所设计控制器的正确性和有效性。与传统的PI(比例积分)变桨距控制相比,在随机风、突变风及渐变风下,所设计的变桨距最优控制器都能够较好地保持输出功率基本恒定,具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 双馈风力发电机组 变桨距控制 最优跟踪控制 反馈线性化 二阶数学模型
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四轮移动机器人轨迹跟踪的最优状态反馈控制 被引量:9
9
作者 陈少斌 蒋静坪 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期2186-2190,共5页
对具有量测噪声、模型噪声和输入信号干扰的四轮移动机器人轨迹跟踪的最优状态反馈控制进行研究.建立系统的运动学与动力学方程和轨迹生成方程,导出了相应的离散状态方程式,采用卡尔曼滤波器对伴有高斯白噪声的系统状态方程进行了状态估... 对具有量测噪声、模型噪声和输入信号干扰的四轮移动机器人轨迹跟踪的最优状态反馈控制进行研究.建立系统的运动学与动力学方程和轨迹生成方程,导出了相应的离散状态方程式,采用卡尔曼滤波器对伴有高斯白噪声的系统状态方程进行了状态估计,提出一种基于李亚普诺夫稳定性的最优状态反馈控制策略.给出了补偿输入信号干扰的自适应算法.仿真结果表明,所提出的控制算法,在四轮移动机器人轨迹跟踪中,能有效地抑制系统的模型、量测和输入信号中的随机噪声和扰动,提高系统的跟踪精度和动态响应速度,使系统具有优良的静、动态特性. 展开更多
关键词 四轮移动机器人 卡尔曼滤波器 轨迹跟踪 最优状态反馈 自适应控制
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三阶三次幂非线性混沌电路的自适应反馈控制和H_(∞)控制
10
作者 付景超 杨阳 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期713-720,共8页
针对三阶三次幂非线性混沌电路,研究其控制问题.首先,给出系统的Lyapunov指数和混沌吸引子,验证系统存在复杂的混沌现象;其次,用自适应反馈控制方法和H_(∞)状态反馈控制方法,设计参数已知和参数未知的自适应反馈控制器以及H_(∞)状态... 针对三阶三次幂非线性混沌电路,研究其控制问题.首先,给出系统的Lyapunov指数和混沌吸引子,验证系统存在复杂的混沌现象;其次,用自适应反馈控制方法和H_(∞)状态反馈控制方法,设计参数已知和参数未知的自适应反馈控制器以及H_(∞)状态反馈控制器,将混沌系统状态稳定到平衡点上;最后,通过MATLAB软件进行数值仿真验证控制器的有效性,并对两种控制器的控制效果进行比较. 展开更多
关键词 三次幂非线性混沌电路 自适应反馈控制 H_(∞)状态反馈控制 lyapunov指数
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H^∞状态反馈控制及其最优解的探讨 被引量:1
11
作者 杨富文 涂健 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1993年第5期629-633,共5页
本文研究了状态完全可得时H^∞状态反馈控制问题,给出了基于一个代数Riccati方程的H^∞状态反馈控制问题的次优解,并对一种特殊情况提出了求最优解的解析方法。
关键词 最优 反馈控制
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窄脉冲激光器驱动电路延时反馈控制研究
12
作者 王婷 魏明 宋巍 《激光杂志》 北大核心 2024年第12期40-44,共5页
在窄脉冲激光器驱动电路中,收发天线以双极化模式运作,受到非理想因素影响,使源信号的极化方向容易在信号传输过程中部分转移到其他极化方向上,导致出现极化干扰,引入非期望的干扰信号,降低控制过程的稳定性。为此,提出一种窄脉冲激光... 在窄脉冲激光器驱动电路中,收发天线以双极化模式运作,受到非理想因素影响,使源信号的极化方向容易在信号传输过程中部分转移到其他极化方向上,导致出现极化干扰,引入非期望的干扰信号,降低控制过程的稳定性。为此,提出一种窄脉冲激光器驱动电路延时反馈控制方法。通过交叉极化隔离度描述信号功率与交叉极化干扰之比,量化干扰大小,采用盲源分离法还原源信号,利用峭度函数确定最佳步长,从多个独立分量中提取非零峭度的信号作为源信号,实现干扰信号的抑制。在窄脉冲激光器驱动电路中组建离散正交虚拟电路,计算实际电压电流正交的虚拟分量并展开反馈,实现窄脉冲激光器驱动电路延时反馈控制。实验结果表明,所提方法具有良好的稳定性,可以获取更加满意的窄脉冲激光器驱动电路延时反馈控制结果。 展开更多
关键词 窄脉冲激光器 驱动电路 延时反馈控制 代价函数 最优步长
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离散T-S模糊系统状态反馈最优H∞控制器设计 被引量:1
13
作者 常晓恒 井元伟 刘晓平 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2008年第4期556-559,共4页
为了研究离散T-S模糊控制系统的状态反馈H∞控制问题。考虑了受控输出中输入变量系数不为零的情况,对离散T-S模糊控制系统系统提出了一状态反馈最优H∞控制的新方法,基于系统状态完全可以测量的前提下,把闭环系统的扰动抑制度γ的最优... 为了研究离散T-S模糊控制系统的状态反馈H∞控制问题。考虑了受控输出中输入变量系数不为零的情况,对离散T-S模糊控制系统系统提出了一状态反馈最优H∞控制的新方法,基于系统状态完全可以测量的前提下,把闭环系统的扰动抑制度γ的最优问题转化为一个矩阵的最大特征值的最小化问题;同时通过相关的LMI定理,把H∞控制器增益存在的充分条件归结为一组线性矩阵不等式(LMI)问题,该线性矩阵不等式问题可以通过凸优化技术得以解决,给出的结果更具一般性意义。此外,利用隶属度函数的特点近一步降低了控制器增益存在的条件的保守性。最后,一个具体的仿真例子说明了该算法的可行性。 展开更多
关键词 离散T-S模糊系统 状态反馈 最优H∞控制 线性矩阵不等式
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引导混沌轨道的最优反馈控制
14
作者 彭召旺 周黎晖 +1 位作者 钟廷修 冯正进 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期318-321,共4页
为改善最优引导控制的抗噪声能力,提出一种可用来引导混沌轨道的最优反馈控制模型,该模型考虑了引导控制速度、精度等综合指标.从非线性系统全局反馈控制的角度来看,这种方法提供了一种用最优控制方法来选择反馈控制有关参数的新思路.... 为改善最优引导控制的抗噪声能力,提出一种可用来引导混沌轨道的最优反馈控制模型,该模型考虑了引导控制速度、精度等综合指标.从非线性系统全局反馈控制的角度来看,这种方法提供了一种用最优控制方法来选择反馈控制有关参数的新思路.文中使用十进制编码的遗传算法进行最优控制问题的求解.大量以Hénon映射为引导对象的数值实验表明,最优反馈引导控制在抗噪声能力。 展开更多
关键词 控制混沌 引导混沌 最优反馈控制 浑沌轨道
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非线性离散系统基于控制Lyapunov函数的反馈镇定
15
作者 寇春海 蔡秀珊 韩正之 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期650-652,共3页
以控制Lyapunov函数为基础,研究了一类具有多个输入的非线性时间离散系统的反馈镇定问题.在假设存在一个二次型控制Lyapunov函数的前提下,明确给出了使得这类系统的零解全局渐近稳定的反馈控制律.根据LaSalle不变性原理,建立了使得闭环... 以控制Lyapunov函数为基础,研究了一类具有多个输入的非线性时间离散系统的反馈镇定问题.在假设存在一个二次型控制Lyapunov函数的前提下,明确给出了使得这类系统的零解全局渐近稳定的反馈控制律.根据LaSalle不变性原理,建立了使得闭环系统稳定的充分条件.这一结论推广和改进了具有单个输入的仿射非线性系统的反馈镇定问题. 展开更多
关键词 非线性系统 时间离散 反馈镇定 控制lyapunov函数
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具有反馈延迟特性系统的最优控制器设计及其算法实现
16
作者 李冬梅 刘俊强 胡恒章 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期691-695,共5页
针对反馈传感器具有延迟特性的一类系统,提出了三自由度WienerHopf 最优控制器设计方法,并给出了状态空间实现算法.
关键词 反馈延迟特性 最优控制 状态空间算法 设计
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无刷直流电动机调速系统的最优状态反馈控制
17
作者 王雷 蔡际令 +1 位作者 蒋静坪 王洋 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期679-683,共5页
研究了具有量测噪声和负载干扰的无刷直流电动机实时最优速度的控制方法.建立了系统的硬件结构,并推导出系统的数学模型.采用卡尔曼滤波器的状态估计,提出了一种基于动态规划的最优反馈控制策略;给出了补偿量测噪声和负载干扰的自适应算... 研究了具有量测噪声和负载干扰的无刷直流电动机实时最优速度的控制方法.建立了系统的硬件结构,并推导出系统的数学模型.采用卡尔曼滤波器的状态估计,提出了一种基于动态规划的最优反馈控制策略;给出了补偿量测噪声和负载干扰的自适应算法.仿真研究的结果表明,提出的方法使系统具有较好的动态性能,验证了提出方法的有效性与可行性. 展开更多
关键词 无刷直流电动机 最优状态反馈控制 自适应控制 卡尔曼滤波器
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线性二次极小极大最优反馈控制的同步并行解法及充要条件
18
作者 王庆超 严利明 +1 位作者 李天书 任贵生 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期52-57,共6页
在线性系统鲁棒控制及H∞ 时域直接状态空间方法中 ,化为线性二次型 (LQ)极小极大 (MAXMIN)最优状态反馈控制问题是其方法之一。本文给出的线性二次极小极大最优反馈控制的同步并行解法克服了先寻极大这种逐次寻优算法的困难。而且 ,只... 在线性系统鲁棒控制及H∞ 时域直接状态空间方法中 ,化为线性二次型 (LQ)极小极大 (MAXMIN)最优状态反馈控制问题是其方法之一。本文给出的线性二次极小极大最优反馈控制的同步并行解法克服了先寻极大这种逐次寻优算法的困难。而且 ,只需存在 (增广系统 )Riccati一般矩阵代数方程的对称镇定解 ,即可获得充分且必要条件的最优反馈控制及抑制干扰 (反馈 ) 展开更多
关键词 线性二次极小极大最优反馈控制 时域H∞鲁棒控制
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线性系统最优反馈控制器的设计方法
19
作者 赵国材 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2002年第3期329-331,共3页
介绍以计算机作为运算部件的最优反馈控制器,它的结构不是一个简单的输出反馈系统,而是一个状态反馈系统,再系统所受的随机干扰所带来的影响。为此,必须对每一采样时刻的状态作出及时的估计,以便用来作为计算反馈量的依据。控制器的优... 介绍以计算机作为运算部件的最优反馈控制器,它的结构不是一个简单的输出反馈系统,而是一个状态反馈系统,再系统所受的随机干扰所带来的影响。为此,必须对每一采样时刻的状态作出及时的估计,以便用来作为计算反馈量的依据。控制器的优劣与目标函数的制定有很大关系。 展开更多
关键词 线性系统 最优反馈控制 设计 状态估计 离散系统
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区间二型模糊系统动态输出反馈控制设计
20
作者 谢俊 周绍生 韩迎迎 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1923-1929,共7页
本文研究了一类连续时间区间二型模糊系统的稳定性和广义耗散性能分析以及动态输出反馈控制器设计问题.首先,简要的介绍了区间二型模糊系统和线积分Lyapunov函数.然后,利用线积分Lyapunov函数方法,建立了使系统满足渐近稳定和广义耗散... 本文研究了一类连续时间区间二型模糊系统的稳定性和广义耗散性能分析以及动态输出反馈控制器设计问题.首先,简要的介绍了区间二型模糊系统和线积分Lyapunov函数.然后,利用线积分Lyapunov函数方法,建立了使系统满足渐近稳定和广义耗散性能的充分条件.与二次型Lyapunov函数方法得到的条件相比,利用线积分Lyapunov函数方法得到的充分条件保守性更小.该充分条件关于一些矩阵变量是非线性的,利用Finsler引理将其转化为线性矩阵不等式形式,得到了输出反馈控制器存在的充分条件.最后,通过数值算例验证了设计方法的有效性. 展开更多
关键词 区间二型模糊系统 线积分lyapunov函数 渐近稳定 广义耗散性能 输出反馈控制
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