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带有误差约束的导弹编队预设性能控制器设计
1
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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具有输入约束的非线性积分系统无模型自适应控制
2
作者 董世建 周星星 +1 位作者 牛大鹏 唐加乐 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第7期1469-1474,共6页
由于难以精确建立具有输入约束的非线性积分系统模型,限制了基于模型的控制算法实施.针对存在积分环节的非线性系统,通过引入微分滤波器将难以控制的临界不稳定系统转化为等效的非线性稳定系统,并采用基于数据驱动技术的无模型自适应控... 由于难以精确建立具有输入约束的非线性积分系统模型,限制了基于模型的控制算法实施.针对存在积分环节的非线性系统,通过引入微分滤波器将难以控制的临界不稳定系统转化为等效的非线性稳定系统,并采用基于数据驱动技术的无模型自适应控制算法进行控制.为了解决控制过程中的输入约束问题,将损失函数转化为具有约束的二次规划问题进行求解以获取最优控制输入.同时,利用跟踪微分器对测量输出信号进行估计以抑制随机测量噪声对控制器参数求解的影响,并对所设计的控制算法进行稳定性分析.最后,验证了所提出算法的可行性和优越性. 展开更多
关键词 非线性系统 无模型自适应控制 输入约束 跟踪微分器 微分滤波
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输入饱和约束下的机械臂轨迹跟踪滑模控制
3
作者 杨静轩 何杰 江保平 《现代电子技术》 北大核心 2025年第8期149-154,共6页
针对机械臂轨迹跟踪控制精度差的问题,提出一种应对输入饱和、反步滑模控制和自适应控制的设计方案。为消除输入饱和对机械臂跟踪效果的影响,设计一个饱和补偿的非线性辅助系统。此外,将自适应反步滑模控制方法应用于轨迹跟踪控制,提高... 针对机械臂轨迹跟踪控制精度差的问题,提出一种应对输入饱和、反步滑模控制和自适应控制的设计方案。为消除输入饱和对机械臂跟踪效果的影响,设计一个饱和补偿的非线性辅助系统。此外,将自适应反步滑模控制方法应用于轨迹跟踪控制,提高了系统的稳定性和跟踪性能。利用李雅普诺夫稳定性理论证明该系统的稳定性,并通过仿真实验验证该方案的有效性。结果表明,所设计方案在应对输入饱和及复合干扰时,能够实现机械臂的高精度轨迹跟踪控制。 展开更多
关键词 机械臂 轨迹跟踪 输入饱和约束 反步滑模控制 自适应控制 非线性系统
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基于PTE-LOS的自适应反步滑模欠驱动无人艇路径跟踪控制
4
作者 甘少楠 高迪驹 《广东海洋大学学报》 北大核心 2025年第1期142-150,共9页
【目的】解决在风、浪、流所引起的外部时变干扰下,欠驱动无人艇(USV)航行路径跟踪稳定性及精度不高等问题,提升路径跟踪精度及稳定性。【方法】基于改进的规定时间扩张状态观测器(Prescribed-time-extended-state-observer,PTE)和视线(... 【目的】解决在风、浪、流所引起的外部时变干扰下,欠驱动无人艇(USV)航行路径跟踪稳定性及精度不高等问题,提升路径跟踪精度及稳定性。【方法】基于改进的规定时间扩张状态观测器(Prescribed-time-extended-state-observer,PTE)和视线(Line-of-sight,LOS)制导的自适应反步滑模控制方法,消除USV的姿态偏差,并设计USV进行路径跟踪所需的期望速度及期望航向角。结合反步法和滑模控制,设计消抖函数,有效减少滑模控制普遍存在的抖振问题。此外,考虑到欠驱动USV输入受限,引入辅助系统,以解决输入饱和的挑战。【结果与结论】仿真实验表明,在控制输入有限的情况下,所提控制系统仍可快速收敛。与固定时间LOS制导(Fixed-time LOS,FT-LOS)方法、自适应积分LOS制导(AILOS)方法比较,本制导-控制方法在路径跟踪性能上表现更佳。具体而言,相比FT-LOS、AILOS制导方法,本方法横向误差分别减小1.60%、0.04%,纵向误差分别减小99.2%、99.4%,航向角误差分别减小71%、79%;而跟踪至期望速度的时间则分别提升39%、62%。本方案更为有效和优越。 展开更多
关键词 无人艇 PTE-LOS 反步法 滑模控制 路径跟踪 输入受限
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Constrained predictive control based on T-S fuzzy model for nonlinear systems 被引量:7
5
作者 Su Baili Chen Zengqiang Yuan Zhuzhi 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2007年第1期95-100,共6页
A constrained generalized predictive control (GPC) algorithm based on the T-S fuzzy model is presented for the nonlinear system. First, a Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model based on the fuzzy cluster algorithm and th... A constrained generalized predictive control (GPC) algorithm based on the T-S fuzzy model is presented for the nonlinear system. First, a Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy model based on the fuzzy cluster algorithm and the orthogonalleast square method is constructed to approach the nonlinear system. Since its consequence is linear, it can divide the nonlinear system into a number of linear or nearly linear subsystems. For this T-S fuzzy model, a GPC algorithm with input constraints is presented. This strategy takes into account all the constraints of the control signal and its increment, and does not require the calculation of the Diophantine equations. So it needs only a small computer memory and the computational speed is high. The simulation results show a good performance for the nonlinear systems. 展开更多
关键词 Generalized predictive control (GPC) Nonlinear system T-S fuzzy model input constraint Fuzzy cluster
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输入幅值及其变化率受限下的机械臂预设性能控制
6
作者 王勇 王刚 王朝立 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2024年第12期2923-2928,共6页
针对输入幅值以及输入变化率受限的机械臂轨迹跟踪控制问题,设计了一种新的鲁棒自适应预设性能控制方案.相关控制策略采用嵌套平滑饱和函数约束系统状态以确保闭环系统满足预设的瞬态和稳态性能指标,同时考虑系统控制信号的幅度及其变... 针对输入幅值以及输入变化率受限的机械臂轨迹跟踪控制问题,设计了一种新的鲁棒自适应预设性能控制方案.相关控制策略采用嵌套平滑饱和函数约束系统状态以确保闭环系统满足预设的瞬态和稳态性能指标,同时考虑系统控制信号的幅度及其变化率的限制,避免系统因控制信号发生突变对系统稳定性产生影响.此外,由于无需对不确定动力学进行估计或者补偿,所提出的控制算法复杂度低,增益选择简单,易于在机械臂系统中实现.最后,通过对机械臂模型进行仿真验证所提出方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 输入饱和 输入变化率受限 预设性能控制 自适应控制
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输入时滞多智能体系统的输入受限一致性控制 被引量:1
7
作者 刘伟民 王永越 +1 位作者 马欣阳 刘金琨 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3176-3184,共9页
针对具有输入幅值约束的输入时滞机械系统,研究基于有向图拓扑的多智能体系统(multi-agent system,MAS)的一致性控制问题。对于只有部分智能体能够接收到理想信号的情况,提出一种观测器,使每个智能体都能观测到理想信号,并证明观测误差... 针对具有输入幅值约束的输入时滞机械系统,研究基于有向图拓扑的多智能体系统(multi-agent system,MAS)的一致性控制问题。对于只有部分智能体能够接收到理想信号的情况,提出一种观测器,使每个智能体都能观测到理想信号,并证明观测误差的指数收敛性。在控制器设计中,通过将系统的输入积分反馈到控制器中,消除输入延迟的影响;结合输入积分法和双曲正切函数,在解决输入延迟问题的同时限制控制输入幅值,并利用FMINCON函数优化控制参数。最后,利用李雅普诺夫方法证明控制目标的实现和闭环系统的渐近稳定性。仿真结果表明,所提出的观测器和控制器能够有效实现系统的一致性控制。 展开更多
关键词 多智能体系统 有向图 输入受限 输入延迟 一致性控制
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输入受限乘波体飞行器无估计预设性能控制 被引量:1
8
作者 罗瑞宁 何广军 +1 位作者 卜祥伟 孙昭 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期39-47,共9页
针对输入受限的乘波体飞行器跟踪控制问题,提出了一种无估计的预设性能控制方法。首先,针对可能发生的执行器饱和问题,设计了一种新型抗饱和补偿系统。然后,利用补偿系统状态构造新的预设性能转换误差,基于预设性能控制与反演控制的方法... 针对输入受限的乘波体飞行器跟踪控制问题,提出了一种无估计的预设性能控制方法。首先,针对可能发生的执行器饱和问题,设计了一种新型抗饱和补偿系统。然后,利用补偿系统状态构造新的预设性能转换误差,基于预设性能控制与反演控制的方法,为速度子系统与高度子系统设计了无需估计的低复杂度控制器。该设计方法的优越性在于无需状态估计与神经逼近,显著降低了控制的复杂度与计算量。基于Lyapunov稳定理论证明了所有转换误差与跟踪误差最终一致有界。最后,通过数值仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 乘波体飞行器 预设性能控制 反演控制 抗饱和补偿系统 输入受限 无估计控制
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四旋翼无人机鲁棒嵌套饱和控制 被引量:1
9
作者 刘思成 郭玉英 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期179-185,216,共8页
针对四旋翼无人机在执行任务中,动力系统受到输入饱和限制,传统嵌套饱和控制算法收敛条件严格、收敛速度慢、稳态精度不高、鲁棒性不强等问题,提出了一种四旋翼无人机鲁棒嵌套饱和控制算法。首先,设计了条件相对放松的嵌套饱和控制算法... 针对四旋翼无人机在执行任务中,动力系统受到输入饱和限制,传统嵌套饱和控制算法收敛条件严格、收敛速度慢、稳态精度不高、鲁棒性不强等问题,提出了一种四旋翼无人机鲁棒嵌套饱和控制算法。首先,设计了条件相对放松的嵌套饱和控制算法,降低了设计难度,并且给出了闭环系统的稳定性证明。其次,基于条件放松的嵌套饱和控制算法,引入自耦PD和补偿函数观测器,提升系统的响应速度,稳态精度以及鲁棒性,并利用Lyapunov稳定性原理证明了闭环系统的全局稳定性。最后,将所提算法与传统嵌套饱和控制算法和PD控制算法进行了仿真对比,结果表明:本文提出的算法在暂态性能、稳态性能和鲁棒性上都是最优。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 嵌套饱和控制 输入约束 鲁棒性 全局稳定
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基于输入受限的不确定机械臂的自适应模糊动态面控制 被引量:1
10
作者 程佳 张国玲 +1 位作者 徐鹏跃 王涛 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第11期130-135,共6页
文中针对一类输入受限和外部扰动的n关节机械臂系统提出了一种自适应模糊动态面控制方案。首先,利用模糊逻辑系统来估计机械臂系统的不确定性;然后,基于双曲正切函数tanh性质与平均值定理,在backstepping法中的每一步加入动态面控制的... 文中针对一类输入受限和外部扰动的n关节机械臂系统提出了一种自适应模糊动态面控制方案。首先,利用模糊逻辑系统来估计机械臂系统的不确定性;然后,基于双曲正切函数tanh性质与平均值定理,在backstepping法中的每一步加入动态面控制的方法设计自适应模糊控制器。文中所提出的控制方法不仅可以确保机械臂的跟踪误差最终收敛到原点的一个小邻域,而且还能保证闭环系统中的所有信号均为半全局一致最终有界。最后,提供了一个两关节机械臂的数值仿真以展示所提出的控制方法的有效性。 展开更多
关键词 不确定机械臂 模糊逻辑系统 动态面控制 输入受限
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考虑输出约束和输入饱和的弹仓自适应控制 被引量:2
11
作者 鲍丹 卫俞凯 +1 位作者 金鑫 侯保林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期789-797,共9页
针对存在参数不确定性和外部扰动的某链式回转弹仓的位置跟踪控制问题,提出一种自适应控制方案。该方案基于神经模糊系统(Neuro-Fuzzy System,NFS)、非线性扰动观测器(Nonlinear Disturbance Observer,NDO)及障碍Lyapunov函数(Barrier L... 针对存在参数不确定性和外部扰动的某链式回转弹仓的位置跟踪控制问题,提出一种自适应控制方案。该方案基于神经模糊系统(Neuro-Fuzzy System,NFS)、非线性扰动观测器(Nonlinear Disturbance Observer,NDO)及障碍Lyapunov函数(Barrier Lyapunov Function,BLF),在实现高精度控制的同时满足输出约束和输入饱和的工程条件。通过BLF的设计,保证弹仓的位移跟踪误差约束在给定范围内。结合神经网络的函数逼近能力和模糊逻辑系统的推理能力,用于估计系统中的不确定性,减小对模型的依赖;两者结合的NFS作为NDO的一部分,进一步补偿估计误差和外部扰动,提高控制性能。此外,控制器设计考虑了运动过程中的执行器输入饱和问题。仿真结果表明,所设计的控制器在3种典型工况以及系统参数变化情况下均可实现弹仓的高精度位置跟踪控制,满足系统的约束条件。 展开更多
关键词 链式回转弹仓 自适应控制 神经模糊系统 输出约束 输入饱和
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考虑推力陷阱的组合动力飞行器切换控制方法研究
12
作者 张秀云 李梦龙 +2 位作者 田栢苓 李智禹 宗群 《空军工程大学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期21-31,共11页
针对组合动力飞行器动力切换时的推力陷阱问题,提出了一种考虑推力陷阱的组合动力飞行器切换控制方法。首先,针对组合动力飞行器正常飞行控制需求,基于超螺旋滑模控制方法,设计了正常飞行控制器,从而实现飞行器受扰动情况下的有限时间... 针对组合动力飞行器动力切换时的推力陷阱问题,提出了一种考虑推力陷阱的组合动力飞行器切换控制方法。首先,针对组合动力飞行器正常飞行控制需求,基于超螺旋滑模控制方法,设计了正常飞行控制器,从而实现飞行器受扰动情况下的有限时间稳定跟踪参考指令;其次考虑组合动力飞行器动力切换引起的推力损失带来的控制约束,设计了输入约束控制器,实现模态转换阶段跟踪误差有限时间收敛的同时减小推力需求;然后考虑正常情况及模态转换阶段控制器的结合,设计了组合发动机软切换控制方法;最后通过仿真验证了所设计的控制器能够有效规避推力损失现象,并且能够有效保障切换控制系统的稳定性及鲁棒性。 展开更多
关键词 组合动力飞行器 推力陷阱 切换控制 输入约束控制
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三轴稳定挠性卫星姿态机动时变滑模变结构和主动振动控制 被引量:22
13
作者 胡庆雷 马广富 +1 位作者 姜野 刘亚秋 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期122-126,共5页
针对带有控制受限的挠性卫星的姿态机动和振动控制问题,给出了一类仅利用输出信息的变结构控制和基于智能材料的主动振动控制技术相结合的复合控制方法.首先给出变结构姿态控制器的设计来完成卫星姿态机动,并给出一种切换机制以实现挠... 针对带有控制受限的挠性卫星的姿态机动和振动控制问题,给出了一类仅利用输出信息的变结构控制和基于智能材料的主动振动控制技术相结合的复合控制方法.首先给出变结构姿态控制器的设计来完成卫星姿态机动,并给出一种切换机制以实现挠性卫星快速姿态机动;其次,采用分布式压电元件作为作动器,设计了应变速率反馈补偿器以增加挠性结构的阻尼,使其振动能够很快衰减.最后,将本文提出的方法应用于三轴稳定挠性卫星的姿态机动控制,仿真结果表明:在推力器的控制受限条件下,完成姿态机动的同时,有效地抑制挠性附件的振动. 展开更多
关键词 挠性卫星 变结构控制 姿态机动 控制受限 主动振动控制
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高超声速飞行器输入受限模糊反演控制 被引量:3
14
作者 王鹏飞 王洁 +1 位作者 罗畅 贾英杰 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期612-619,共8页
针对吸气式高超声速飞行器控制中存在的执行机构受限问题,提出一种模糊反演控制设计策略。设计一种新的辅助系统分别对跟踪误差和控制律进行补偿,在物理执行机构受限时能够同时保证闭环系统及跟踪误差的有界性。在反演控制的设计框架下... 针对吸气式高超声速飞行器控制中存在的执行机构受限问题,提出一种模糊反演控制设计策略。设计一种新的辅助系统分别对跟踪误差和控制律进行补偿,在物理执行机构受限时能够同时保证闭环系统及跟踪误差的有界性。在反演控制的设计框架下,引入模糊控制器逼近模型中的不确定项,提高控制系统的鲁棒性。为防止出现传统反演方法中存在的"微分膨胀"问题,引入滑模微分器对虚拟导数进行求解。最后,通过实例仿真验证所设计控制策略的有效性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 反演控制 输入受限 模糊控制
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直/气复合控制导弹的模型预测和自抗扰姿态控制设计 被引量:14
15
作者 毕永涛 王宇航 姚郁 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1373-1383,共11页
针对直/气复合控制导弹姿态控制系统的特点,提出将非线性模型预测方法与自抗扰控制方法结合的姿态控制策略,设计姿控脉冲发动机阵列点火逻辑,在分析直接侧向力有限约束集的基础上提出直/气复合控制导弹姿态控制系统设计方法。仿真结果表... 针对直/气复合控制导弹姿态控制系统的特点,提出将非线性模型预测方法与自抗扰控制方法结合的姿态控制策略,设计姿控脉冲发动机阵列点火逻辑,在分析直接侧向力有限约束集的基础上提出直/气复合控制导弹姿态控制系统设计方法。仿真结果表明,所给出的复合控制策略可以有效抑制外部干扰和模型不确定性的影响,显著加快拦截导弹的过载响应速度。 展开更多
关键词 复合控制 有限输入约束集 模型预测 姿态控制
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线性自抗扰控制的抗饱和补偿措施 被引量:24
16
作者 周宏 谭文 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1457-1463,共7页
控制输入约束是实际工业过程中普遍存在的现象,然而控制器设计中通常都假设执行机构动态是线性的,因此当执行机构存在约束时,执行机构输出信号与控制器输出信号不一致,使系统的动态性能降低,甚至导致系统不稳定.本文针对线性自抗扰控制(... 控制输入约束是实际工业过程中普遍存在的现象,然而控制器设计中通常都假设执行机构动态是线性的,因此当执行机构存在约束时,执行机构输出信号与控制器输出信号不一致,使系统的动态性能降低,甚至导致系统不稳定.本文针对线性自抗扰控制(linearactive disturbance rejection control,LADRC)执行机构的约束问题,提出两种抗饱和补偿方案,利用LADRC扩张状态观测器估计控制器状态或者控制器输出与执行器输出的误差,从而使LADRC能快速消除饱和.将这两种方法用到含执行机构饱和的一阶惯性加迟延被控对象进行仿真研究,结果表明两种补偿措施下线性自抗扰控制器能得到较好的控制性能.随后本文将LADRC抗饱和思想推广到负荷频率控制系统(load frequency control,LFC)中,仿真表明基于误差补偿的抗饱和方案对于LFC系统更为有效. 展开更多
关键词 线性自抗扰控制 控制输入约束 抗饱和 负荷频率控制 扩张状态观测器
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考虑输入受限和自动驾驶仪延迟的自适应滑模制导律 被引量:7
17
作者 宋俊红 宋申民 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期339-344,共6页
在输入受限的情况下,为了满足导弹拦截机动目标时高精度制导的需求,首先建立了满足输入受限和考虑导弹自动驾驶仪一阶动态特性的制导模型,其把目标加速度视为未知有界的外界干扰,通过设计自适应控制估计干扰的上界来避免对干扰上界的先... 在输入受限的情况下,为了满足导弹拦截机动目标时高精度制导的需求,首先建立了满足输入受限和考虑导弹自动驾驶仪一阶动态特性的制导模型,其把目标加速度视为未知有界的外界干扰,通过设计自适应控制估计干扰的上界来避免对干扰上界的先验要求,同时结合滑模控制,设计了一种考虑输入受限和自动驾驶仪延迟的自适应滑模制导律,并且基于Lyapunov稳定性理论证明了制导系统状态渐进收敛到零。最后,在所设计的制导律下,对目标余弦机动和阶跃机动两种情况进行了仿真,得到的脱靶量分别为0.040 m和0.036 m,拦截时间分别为6.460 s和7.833 s。仿真结果表明所设计的制导律不仅保证导弹有效击中目标,并且具有较高的制导精度。 展开更多
关键词 制导律 自动驾驶仪延迟 输入受限 自适应控制 滑模控制
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控制受限的火箭炮位置伺服系统鲁棒自适应反步控制 被引量:10
18
作者 吴跃飞 马大为 乐贵高 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期477-483,共7页
针对火箭炮位置伺服系统运行过程中所存在的转动惯量和负载力矩变化大,输入控制受限等各种不确定因素,提出了一种基于动态面滤波法的自适应鲁棒位置控制器。对于模型中的不确定参数,采用投影算法进行有效估计,利用鲁棒滑模滤波器简化控... 针对火箭炮位置伺服系统运行过程中所存在的转动惯量和负载力矩变化大,输入控制受限等各种不确定因素,提出了一种基于动态面滤波法的自适应鲁棒位置控制器。对于模型中的不确定参数,采用投影算法进行有效估计,利用鲁棒滑模滤波器简化控制器的设计,引入一个辅助分析系统来对控制输入限制的影响进行有效分析,同时将辅助分析系统与反步方法结合,通过对模型的等价变换和选择适当的Lyapunov函数,给出系统的自适应控制器的设计方法。仿真结果表明,该方法保证了系统的响应速度和控制精度,对参数摄动及外界负载扰动具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 自动控制技术 防空火箭炮 输入控制受限 动态面滤波法 鲁棒自适应反步
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输入约束下多旋翼飞行机器人的大范围镇定控制 被引量:1
19
作者 姜军 杨丽英 +2 位作者 何玉庆 韩建达 徐卫良 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期159-167,共9页
多旋翼飞行机器人具有良好的飞行稳定性,受到了越来越多的关注.而在某些特殊应用中,如:从较大飞行器上实施空投、瞬态失稳恢复等,往往需要多旋翼飞行机器人从一个高度不稳定的非零初始状态安全、快速地切换到稳定飞行模态,这就是所谓的... 多旋翼飞行机器人具有良好的飞行稳定性,受到了越来越多的关注.而在某些特殊应用中,如:从较大飞行器上实施空投、瞬态失稳恢复等,往往需要多旋翼飞行机器人从一个高度不稳定的非零初始状态安全、快速地切换到稳定飞行模态,这就是所谓的大范围镇定控制问题.解决该问题面临的主要困难是如何在调节过程中避免飞行机器人进入到输入饱和区,从而引起周期旋转运动,导致系统完全失控.本文针对该问题,以四旋翼飞行机器人为例,详细分析了控制输入约束形式,并对6自由度模型进行了适当简化,构建了二维平面下考虑控制输入约束的非线性动力学模型;在此基础上,基于控制Lyapunov函数概念,提出了一种改进的广义逐点最小范数控制策略,构建了输入约束下的四旋翼飞行机器人大范围镇定控制器.该方法具有明确的解析控制结构,所设计的控制器满足四旋翼飞行机器人的全部控制输入约束.仿真结果表明,对比常规的线性化控制策略,该方法能在考虑控制约束的前提下避免控制器失效,实现四旋翼飞行机器人的大范围渐进稳定. 展开更多
关键词 多旋翼 控制输入约束 大范围镇定控制 控制LYAPUNOV函数
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一类非线性时滞系统的模糊预测控制 被引量:6
20
作者 张军 计秉玉 +1 位作者 谢荣华 王彪 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第9期2083-2085,共3页
利用模糊T-S模型对一类输入受限的非线性时滞系统进行建模;在此基础上,提出了模糊预测控制,推导了预测性能指标上界,将稳定性约束,输入约束变换成容易求解的线性矩阵不等式形式。采用了并行分布补偿预测控制器,基于李雅普诺夫函数和线... 利用模糊T-S模型对一类输入受限的非线性时滞系统进行建模;在此基础上,提出了模糊预测控制,推导了预测性能指标上界,将稳定性约束,输入约束变换成容易求解的线性矩阵不等式形式。采用了并行分布补偿预测控制器,基于李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式方法给出滚动时域优化的充分条件,证明了闭环系统的稳定性,仿真结果验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 非线性时滞系统 预测控制 输入受限 稳定性
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