基于障碍李雅普诺夫函数非线性系统的死区补偿控制 被引量：3

1

作者 刘磊 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第6期681-686,779,共7页

本文集中在带有部分状态约束的非线性单输入单输出系统的自适应控制器设计上.考虑了非对称死区的非线性输入特性,选取障碍李雅普诺夫函数用来阻止部分受约束的状态违反约束条件.根据障碍李雅普诺夫函数反步法,解决了该类系统的输出跟踪... 本文集中在带有部分状态约束的非线性单输入单输出系统的自适应控制器设计上.考虑了非对称死区的非线性输入特性,选取障碍李雅普诺夫函数用来阻止部分受约束的状态违反约束条件.根据障碍李雅普诺夫函数反步法,解决了该类系统的输出跟踪问题,同时也处理了死区非线性带来的影响.针对下三角结构的非线性系统,设计了自适应控制器,证明了闭环系统所有信号都是有界的,同时保证了系统输出可以跟踪上参考信号.最后,仿真结果表明了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 约束控制 障碍李雅普诺夫函数 死区非线性输入 反步法

下载PDF 职称材料

基于对数型障碍Lyapunov函数的俯仰驾驶仪设计

2

作者 王伟 杨婧 +2 位作者 林时尧 王宏 王少龙 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2024年第2期106-113,共8页

相控阵雷达制导拦截弹在拦截高速大机动目标时,弹体气动参数剧烈非线性变化影响控制系统对大攻角的响应效果,应设计考虑攻角指令跟踪误差约束的鲁棒自动驾驶仪控制律。基于双幂次趋近律和对数型障碍李雅普诺夫函数设计了鲁棒非线性自动... 相控阵雷达制导拦截弹在拦截高速大机动目标时,弹体气动参数剧烈非线性变化影响控制系统对大攻角的响应效果,应设计考虑攻角指令跟踪误差约束的鲁棒自动驾驶仪控制律。基于双幂次趋近律和对数型障碍李雅普诺夫函数设计了鲁棒非线性自动驾驶仪控制律,可将攻角指令的跟踪误差快速收敛于约束范围内。通过降阶扩张状态观测器对系统中存在的气动参数不确定性和系统外部扰动进行在线估计和补偿。稳定性分析和数值仿真表明,攻角可在1 s内达到稳态且攻角响应的稳态误差<10-4°,所提出的自动驾驶仪控制律具有较强的鲁棒性,能够准确稳定地跟踪攻角指令,控制导弹产生所需过载进而精准拦截目标。 展开更多

关键词 障碍李雅普诺夫函数 双幂次趋近律 鲁棒非线性自动驾驶仪 扩张状态观测器

下载PDF 职称材料

输出约束下的轮式移动机器人的跟踪控制

3

作者 李晓梅 郭晓君 陈学军 《延边大学学报(自然科学版)》 2025年第1期77-82,共6页

为提高具有位姿(位置和姿态角)输出约束的非完整轮式移动机器人(WMR)的跟踪性能,提出了一种基于积分障碍李雅普诺夫函数的轨迹跟踪控制器.首先,为了使移动机器人的位姿输出能够保持在预定的约束条件下,构造了积分障碍李雅普诺夫函数;然... 为提高具有位姿(位置和姿态角)输出约束的非完整轮式移动机器人(WMR)的跟踪性能,提出了一种基于积分障碍李雅普诺夫函数的轨迹跟踪控制器.首先,为了使移动机器人的位姿输出能够保持在预定的约束条件下,构造了积分障碍李雅普诺夫函数;然后,基于李雅普诺夫稳定性原理设计了轨迹跟踪器,以此实现位姿能够快速地跟踪期望值;最后,利用仿真实验验证了所设计控制器不仅能够保证WMR的输出满足约束条件,而且在约束下WMR能够更快速、稳定地自主跟踪目标。 展开更多

关键词 轮式移动机器人 输出约束 跟踪控制 积分障碍李雅普诺夫函数

下载PDF 职称材料

海洋自主水面船舶跨水域自适应神经控制

4

作者 叶翔 陈超 +1 位作者 贾建雄 陈航 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期309-316,共8页

[目的]针对跨水域场景下海洋自主水面船舶受模型参数不确定和外界环境干扰未知的跟踪控制问题,提出一种具有指定性能的自适应神经控制方案。[方法]在反步法设计框架下,利用神经网络逼近模型参数不确定和未知的外界环境扰动,构造一种新... [目的]针对跨水域场景下海洋自主水面船舶受模型参数不确定和外界环境干扰未知的跟踪控制问题,提出一种具有指定性能的自适应神经控制方案。[方法]在反步法设计框架下,利用神经网络逼近模型参数不确定和未知的外界环境扰动,构造一种新的指定性能函数,并结合障碍李雅普诺夫函数来实现跨水域设计的转换,同时使用动态面控制技术降低系统计算的复杂度,借助李雅普诺夫理论进行稳定性分析,证明控制系统内所有信号都是有界的。[结果]仿真结果表明,所提控制方案能够解决海洋自主水面船舶跨水域跟踪控制,且跟踪误差能够满足在离线预定义时间内收敛至给定的约束范围。[结论]所做研究能够解决船舶的跨水域跟踪控制问题,为受限水域船舶的跟踪控制提供参考价值,且具有实际的工程意义。 展开更多

关键词 无人船 海洋自主水面船舶 神经网络 自适应神经控制 障碍李雅普诺夫函数 跨水域场景

下载PDF 职称材料

基于时变障碍Lyapunov方法的非线性多智能体系统的一致性控制

5

作者 梁智李慧 彭钧敏 许金龙 《电工技术》 2024年第6期8-13,共6页

针对不确定非线性多智能体系统(MASs),采用基于时变的积分型障碍李雅普诺夫函数(IBLF)的方法,提出了一种实用的固定时间下的一致性控制框架。利用BLF的鲁棒性来解决未知非线性问题,而不是采用模糊逻辑系统/神经网络逼近,IBLF作为该方法... 针对不确定非线性多智能体系统(MASs),采用基于时变的积分型障碍李雅普诺夫函数(IBLF)的方法,提出了一种实用的固定时间下的一致性控制框架。利用BLF的鲁棒性来解决未知非线性问题,而不是采用模糊逻辑系统/神经网络逼近,IBLF作为该方法的一个突破,是对状态变量的直接约束,其中特殊函数约束(其约束边界与状态变量和时间都有关)是更为新颖的研究内容。在控制器设计过程中通过插入了一个分段可微的位移函数来预先指定状态变量收敛并达到全局一致的逼近时间,并且结合IBLF可以对状态变量的初值条件进行拓展,保证了对于任意初始输出状态,所有智能体的输出都能实现实际的固定时间一致跟踪,并且闭环系统中的所有信号都是有界的。 展开更多

关键词 多智能体系统 一致性 固定时间 积分型李雅普诺夫障碍函数

下载PDF 职称材料

基于状态约束的柔性机械臂奇异摄动控制

6

作者 齐瑞 于金鹏 +2 位作者 刘加朋 司晨怡 朱钰 《控制工程》 北大核心 2025年第1期51-58,共8页

针对未知扰动减弱柔性机械臂系统的控制效果,关节位置跟踪在反步控制设计中的推导复杂,以及跟踪误差过大引起安全事故等问题,提出了一种基于状态约束、指令滤波和模糊自适应的奇异摄动控制方法,对柔性机械臂系统进行关节位置跟踪控制。... 针对未知扰动减弱柔性机械臂系统的控制效果,关节位置跟踪在反步控制设计中的推导复杂,以及跟踪误差过大引起安全事故等问题,提出了一种基于状态约束、指令滤波和模糊自适应的奇异摄动控制方法,对柔性机械臂系统进行关节位置跟踪控制。该方法通过奇异摄动解耦简化柔性机械臂系统,利用log型障碍李雅普诺夫函数对慢子系统进行状态误差约束;引入指令滤波和模糊自适应降低控制设计的计算复杂程度并解决控制精度受非线性扰动影响的问题。仿真结果表明,所提方法有效克服了扰动降低控制精度的问题,有较好的跟踪效果,能保证慢子系统的状态量被约束在指定范围内。 展开更多

关键词 奇异摄动 状态约束 障碍李雅普诺夫函数 柔性机械臂

原文传递

基于有限时间控制理论的AUV快速轨迹跟踪控制算法

7

作者 刘强 刘西军 薛阳 《造船技术》 2024年第6期10-15,共6页

为解决自治式潜水器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)轨迹跟踪控制过程中的系统快速收敛和输出误差约束问题,提出一种结合正切型障碍李雅普诺夫函数(Tangential Barrier Lyapunov Function,TBLF)和有限时间控制理论的AUV快速轨迹跟... 为解决自治式潜水器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)轨迹跟踪控制过程中的系统快速收敛和输出误差约束问题,提出一种结合正切型障碍李雅普诺夫函数(Tangential Barrier Lyapunov Function,TBLF)和有限时间控制理论的AUV快速轨迹跟踪控制算法。鉴于传统渐近稳定控制的收敛时间不可控的缺点,设计一种有限时间控制器,确保AUV可在有限时间内实现对期望轨迹的快速跟踪。进一步利用TBLF对AUV的设计轨迹与期望轨迹之间的轨迹跟踪误差进行约束,克服传统对数型障碍李雅普诺夫函数(Logarithmic Barrier Lyapunov Function,LBLF)无法适用于无误差约束需求系统的问题。仿真结果表明,所设计的控制算法具有更强的应用能力。 展开更多

关键词 自治式潜水器 轨迹跟踪 控制算法 有限时间控制理论 障碍李雅普诺夫函数 正切型障碍李雅普诺夫函数 对数型障碍李雅普诺夫函数

下载PDF 职称材料

基于BLF的变阻抗约束人机交互控制

8

作者 禹鑫燚 史栓武 +1 位作者 魏岩 欧林林 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第11期1189-1199,共11页

阻抗控制是一种广泛用于人机交互(HRI)的柔顺控制方法,它调节了机器人的跟踪精度和与环境接触的柔顺性。然而,传统的阻抗控制受限于阻抗参数恒定,很难适用于复杂的人机交互任务。为了解决人机交互中领导者与跟随者角色切换问题,本文提... 阻抗控制是一种广泛用于人机交互(HRI)的柔顺控制方法,它调节了机器人的跟踪精度和与环境接触的柔顺性。然而,传统的阻抗控制受限于阻抗参数恒定,很难适用于复杂的人机交互任务。为了解决人机交互中领导者与跟随者角色切换问题,本文提出了一种基于障碍李雅普诺夫函数(BLF)的变阻抗约束人机交互控制方法。首先,建立一种新的阻抗模型,将阻抗参数作为新的阻抗系统控制输入,同时将具有阻抗约束的变阻抗控制器设计问题转换成为一个可以求解的二次规划问题。其次,设计了一个基于BLF的自适应神经网络约束控制器来解决跟踪控制问题,同时该控制器保证了误差信号位于约束空间内,其中径向基神经网络用来补偿机器人动力学的不确定性同时保证了跟踪性能,闭环系统的稳定性通过李雅普诺夫稳定性定理进行了证明。最后,通过2个仿真案例验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 人机交互(HRI) 变阻抗控制 模型预测控制 障碍李雅普诺夫函数(BLF) 神经网络(NN)

下载PDF 职称材料

高空台多任务模拟指定时间抗扰控制 被引量：1

9

作者 李金柏 伦岳斌 +3 位作者 王宏伦 钱秋朦 张松 但志宏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期241-251,共11页

针对高空台多任务模拟试验对飞行环境模拟控制系统所提出的高品质、高精度、强抗扰的迫切需求,设计了一种基于障碍李雅普诺夫函数的高空台进气环境模拟指定时间抗扰控制方法。建立了包含进气系统管道容腔和调节阀执行机构的高空台受控... 针对高空台多任务模拟试验对飞行环境模拟控制系统所提出的高品质、高精度、强抗扰的迫切需求,设计了一种基于障碍李雅普诺夫函数的高空台进气环境模拟指定时间抗扰控制方法。建立了包含进气系统管道容腔和调节阀执行机构的高空台受控对象模型,并在此基础上进行了仿射形式推导和解耦设计。针对高空台强非线性、强扰动的特性,设计了以指定时间收敛的抗扰控制方法;同时为了抑制推力瞬变过程中系统状态剧烈变化,引入了障碍李雅普诺夫函数对压强和温度误差分别进行限制。在高空台多任务模拟试验控制仿真中,该方法可使压强和温度的绝对积分误差比线性自抗扰控制方法小89.5%和88.9%,在剧烈受扰后调节时间短10.4%和9.0%,而且相比于常规的指定时间方法能够满足所设定的状态误差约束。结果表明,基于障碍李雅普诺夫函数的指定时间抗扰控制方法能够进一步提升多任务模拟试验中的控制精度、调节速度以及抗扰能力。 展开更多

关键词 高空台 进气环境模拟 多任务模拟试验 指定时间抗扰控制 障碍李雅普诺夫函数 状态误差约束

原文传递

考虑输出约束及外部干扰的柔性航天器振动控制

10

作者 刘姝阳 杨洪磊 +1 位作者 张振国 李元春 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1560-1567,共8页

针对具有输出约束及外部干扰的柔性航天器系统,提出一种直接关节力矩输入的振动控制方法。利用哈密顿原理,系统动力学特性由偏微分方程(PDE)和常微分方程(ODE)耦合组成的分布参数模型来描述。设计了非线性干扰观测器补偿外界干扰,并基... 针对具有输出约束及外部干扰的柔性航天器系统,提出一种直接关节力矩输入的振动控制方法。利用哈密顿原理,系统动力学特性由偏微分方程(PDE)和常微分方程(ODE)耦合组成的分布参数模型来描述。设计了非线性干扰观测器补偿外界干扰,并基于正切型障碍李雅普诺夫函数解决了航天器姿态角度误差和振动误差的多输出约束问题。利用扩展的拉塞尔不变集原理和半群理论证明了系统的渐近稳定性。不仅实现了姿态角的位置控制,还抑制了柔性航天器的弹性振动。通过对比仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 输出约束 干扰观测器 直接关节力矩输入 分布参数模型 障碍李雅普诺夫函数

原文传递

基于状态约束的柔性关节机械臂指令滤波控制

11

作者 朱钰 于金鹏 +1 位作者 刘加朋 于海生 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期1012-1017,共6页

针对单连杆柔性关节机械臂系统,研究了全状态约束条件下机械臂末端位置的跟踪控制问题。利用障碍李雅普诺夫函数约束柔性关节机械臂的关节角位置和电机转角位置等状态变量的幅值,保证所有状态变量不会超出给定的限制区域。在此基础上,... 针对单连杆柔性关节机械臂系统,研究了全状态约束条件下机械臂末端位置的跟踪控制问题。利用障碍李雅普诺夫函数约束柔性关节机械臂的关节角位置和电机转角位置等状态变量的幅值,保证所有状态变量不会超出给定的限制区域。在此基础上,通过引入带有误差补偿的指令滤波控制技术克服了传统反步法存在的计算爆炸问题,设计了基于状态约束的指令滤波反步控制器。最后,基于李雅普诺夫稳定性理论证明了柔性关节机械臂系统的稳定性,并通过仿真实验验证了所设计的控制器能够有效保证系统的状态约束性能和位置跟踪精度。 展开更多

关键词 状态约束 柔性关节机械臂 指令滤波控制 障碍李雅普诺夫函数

原文传递

列车控制系统的抗拒绝服务攻击弹性控制策略

12

作者 高兵 步兵 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期311-320,共10页

当遭受拒绝服务(DoS)攻击时,分布式列车控制系统的弹性控制问题受到广泛关注.本文提出了一种基于分布式领导车状态观测器和障碍李雅普诺夫函数的弹性控制策略,不仅可以避免列车碰撞,同时实现了编队控制的目标.首先,给出了一种分布式的... 当遭受拒绝服务(DoS)攻击时,分布式列车控制系统的弹性控制问题受到广泛关注.本文提出了一种基于分布式领导车状态观测器和障碍李雅普诺夫函数的弹性控制策略,不仅可以避免列车碰撞,同时实现了编队控制的目标.首先,给出了一种分布式的领导车状态观测器设计方法,用于实时估计领导车的状态.理论分析表明,在DoS攻击满足一定约束的条件下,该状态观测器的估计误差具有指数稳定特性.在此基础上,通过将列车碰撞避免问题转化为状态受限问题,提出一种基于障碍李雅普诺夫函数的状态受限控制律,解决了DoS攻击下确保碰撞避免的车队控制问题.最后,数值仿真证实了本文方法的有效性. 展开更多

关键词 拒绝服务 弹性控制 状态估计 障碍李雅普诺夫函数 列车运行控制 碰撞避免

下载PDF 职称材料

多蛇形机器人编队路径跟踪控制 被引量：1

13

作者 郝爽 何玉鹏 +1 位作者 陈继尧 王铮 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2981-2993,共13页

为了实现多个蛇形机器人的编队控制,该文提出一种基于误差约束的抗干扰路径跟随方法。该方法使用高度耦合的动态频率补偿器来调整每个机器人的运动速度,以确保编队成员之间位置和速度的一致性。在动力学控制中,通过障碍函数的等效原则... 为了实现多个蛇形机器人的编队控制,该文提出一种基于误差约束的抗干扰路径跟随方法。该方法使用高度耦合的动态频率补偿器来调整每个机器人的运动速度,以确保编队成员之间位置和速度的一致性。在动力学控制中,通过障碍函数的等效原则消除了虚拟变量的奇异现象,提高了路径跟随的稳定性。此外,该文设计了模型不确定性和外界干扰的预测值,以此来提前补偿机器人的关节偏移量和扭矩输入,从而进一步提高了跟随误差的收敛速度和稳态性能。最后,利用Lyapunov理论证明了该方法的一致最终有界性(UUB)。仿真数据表明,相对于其他经典方法,该文所提模型和控制策略具有更高的跟随精度。 展开更多

关键词 抗干扰 障碍李雅普诺夫函数 误差约束 编队控制 多蛇形机器人

下载PDF 职称材料

考虑重力影响的柔性空间机械臂输出约束自适应PID容错控制

14

作者 王苏杭 刘福才 《高技术通讯》 CAS 北大核心 2024年第9期960-971,共12页

针对存在执行器故障的柔性空间机械臂轨迹跟踪问题,本文提出了一种基于奇异摄动的输出约束自适应比例积分微分(PID)容错控制策略。利用奇异摄动的方法和原理,将柔性空间机械臂控制系统解耦为快、慢子系统。慢子系统控制策略将执行器故... 针对存在执行器故障的柔性空间机械臂轨迹跟踪问题,本文提出了一种基于奇异摄动的输出约束自适应比例积分微分(PID)容错控制策略。利用奇异摄动的方法和原理,将柔性空间机械臂控制系统解耦为快、慢子系统。慢子系统控制策略将执行器故障处理为符号固定但大小不固定的未知控制方向问题,并采用努斯鲍姆函数处理此问题,同时利用障碍李雅普诺夫函数(BLF)约束输出;快子系统中加入阻尼项抑制震荡。利用李雅普诺夫(Lyapunov)函数和相关定理证明了控制策略的稳定性。仿真结果表明,当系统受到执行器故障和变化的重力加速度影响时,控制策略可以使柔性空间机械臂精确地跟踪目标轨迹。 展开更多

关键词 空间机械臂 奇异摄动 自适应 努斯鲍姆函数 障碍李雅普诺夫函数(BLF) 容错控制

下载PDF 职称材料

基于非奇异快速积分终端滑模的机械臂鲁棒控制 被引量：1

15

作者 杨杰杰 秦志杰 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第4期73-79,共7页

为了克服机械摩擦、未知负载和模型误差等不确定性因素对机械臂控制精度的影响,采用指数障碍李雅普诺夫函数设计了非奇异快速积分终端滑模有限时间鲁棒控制律。首先,建立了带有各类不确定性因素的机械臂数学模型,并通过设计的观测器准... 为了克服机械摩擦、未知负载和模型误差等不确定性因素对机械臂控制精度的影响,采用指数障碍李雅普诺夫函数设计了非奇异快速积分终端滑模有限时间鲁棒控制律。首先,建立了带有各类不确定性因素的机械臂数学模型,并通过设计的观测器准确地估计出干扰值;然后,利用机械臂转角误差设计了非奇异快速积分终端滑模面,在指数障碍李雅普诺夫函数的基础上,设计出了有限时间鲁棒控制律;最后,通过稳定性分析验证了设计的有限时间鲁棒控制律能够在有效时间内收敛。三自由度机械臂的仿真结果表明:提出的有限时间鲁棒控制律能够有效克服不确定性因素对机械臂控制精度的影响,观测器的最大估计误差为0.1(°)/s 2,机械臂各关节转角的最大跟踪误差为0.1°,验证了设计方法的有效性。在三维空间固定坐标定位实验中,机械臂在提出的有限时间鲁棒控制律作用下的最大定位误差为0.22 cm,最长运行时间为2.2 s,验证了在实际工程应用中能够实现更高的控制精度和运行效率。 展开更多

关键词 机械臂 观测器 指数障碍李雅普诺夫函数 非奇异快速积分终端滑模 有限时间鲁棒控制律

下载PDF 职称材料

基于BLF的三自由度并联稳定平台容错控制

16

作者 徐世荣 俞国燕 邢雪峰 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期98-104,共7页

针对具有不确定性和故障的三自由度并联稳定平台,提出一种基于障碍李雅普诺夫函数的反步容错控制方法。将模型不确定性、外部扰动和故障因素视为不确定性集合,通过固定时间扰动观测器对其进行实时估计,实现对控制器的补偿。通过引入障... 针对具有不确定性和故障的三自由度并联稳定平台,提出一种基于障碍李雅普诺夫函数的反步容错控制方法。将模型不确定性、外部扰动和故障因素视为不确定性集合,通过固定时间扰动观测器对其进行实时估计,实现对控制器的补偿。通过引入障碍李雅普诺夫函数对系统状态进行约束,再结合反步法设计一种带有状态约束的容错控制器。通过稳定性理论证明该系统所有的闭环信号能够达到一致最终有界,仿真试验结果表明,该控制器能使平台在故障情况下保持稳定位姿,且能对不确定性集合进行快速、精确的估计以提升系统的稳定性。 展开更多

关键词 并联稳定平台 障碍李雅普诺夫函数 容错控制 扰动观测器

原文传递

具有全状态约束的非严格反馈系统的自适应控制研究

17

作者 吕佳欢 张瑞 +1 位作者 成媛 杨雪洁 《宝鸡文理学院学报(自然科学版)》 2024年第4期1-7,22,共8页

目的研究在有限时间内非严格反馈系统满足全状态约束的自适应模糊跟踪控制问题。方法采用Tan型障碍李雅普诺夫函数,模糊逻辑系统与Backstepping技术进行研究。结果设计了一个有限时间的控制策略。结论设计的控制策略使得闭环系统内全部... 目的研究在有限时间内非严格反馈系统满足全状态约束的自适应模糊跟踪控制问题。方法采用Tan型障碍李雅普诺夫函数,模糊逻辑系统与Backstepping技术进行研究。结果设计了一个有限时间的控制策略。结论设计的控制策略使得闭环系统内全部信号有界且满足约束条件。 展开更多

关键词 非严格反馈系统 有限时间 全状态约束 Tan型障碍李雅普诺夫函数

下载PDF 职称材料

随机间歇模型预测控制的系统稳定性与安全性

18

作者 尚昊 王维峰 梅俊 《中南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第6期859-864,共6页

针对随机非线性仿射系统,采用间歇事件触发模型预测控制的方法研究其稳定性与安全性.利用无约束的控制李雅普诺夫函数和控制障碍函数相结合的方法,构建了控制李雅普诺夫-障碍函数.通过设定控制器的开启和关闭条件,构造间歇事件触发控制... 针对随机非线性仿射系统,采用间歇事件触发模型预测控制的方法研究其稳定性与安全性.利用无约束的控制李雅普诺夫函数和控制障碍函数相结合的方法,构建了控制李雅普诺夫-障碍函数.通过设定控制器的开启和关闭条件,构造间歇事件触发控制器,使其可以同时兼顾系统稳定性与安全性.结果表明:在模型预测控制中采用间歇机制能够有效提升系统性能.以轮式机器人回收系统为例,验证了间歇事件触发模型预测控制理论的有效性. 展开更多

关键词 间歇事件触发控制 模型预测控制 随机非线性系统 控制李雅普诺夫-障碍函数 安全性

下载PDF 职称材料

基于改进LuGre摩擦模型的机器人关节模糊自适应反步控制 被引量：10

19

作者 李俊阳 赵琛 +1 位作者 夏雨 甘来 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期147-156,共10页

为实现机器人关节在非线性摩擦和外界未知干扰力矩等因素影响下的精确和稳定控制,通过改进LuGre摩擦模型来描述系统的非线性摩擦特性,采用自适应算法进行摩擦补偿来逼近摩擦力的变化,并采用模糊神经网络逼近外界未知干扰力矩对系统的影... 为实现机器人关节在非线性摩擦和外界未知干扰力矩等因素影响下的精确和稳定控制,通过改进LuGre摩擦模型来描述系统的非线性摩擦特性,采用自适应算法进行摩擦补偿来逼近摩擦力的变化,并采用模糊神经网络逼近外界未知干扰力矩对系统的影响.引入正切障碍李雅普诺夫(Lyapunov)函数对输出信号进行约束,使误差被限制在给定范围之内.利用双曲正弦函数跟踪微分器解决了虚拟输入微分引起的“微分爆炸”和一阶滤波器精度差问题,将自适应控制方法与反步控制理论相结合,提出了一种带摩擦补偿的模糊自适应反步控制方法.利用Lyapunov判据证明了闭环系统的所有误差最终一致有界,并通过仿真得出本文所提出的控制方法相比于传统PID与神经网络动态面控制(Radial Basis Function Dynamic Surface Control,RBFDSC),位置跟踪误差分别提高了近7.5%和3%;当LuGre模型参数变化时,自适应算法也可以精确对摩擦力进行跟踪补偿,从而验证了本文所提出的控制策略的有效性和鲁棒性. 展开更多

关键词 改进LuGre摩擦模型 正切障碍李雅普诺夫函数 自适应反步控制 模糊神经网络

下载PDF 职称材料

一类严格反馈时滞系统的自适应输出反馈控制 被引量：2

20

作者 司文杰 董训德 曾玮 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1325-1333,共9页

针对一类单输入单输出的严格反馈时滞系统研究跟踪控制问题。该控制系统包含不确定项、输出约束、未知死区特性和未知时间延迟。首先,设计一个状态观测器来估计无法测量的系统状态;其次,利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经... 针对一类单输入单输出的严格反馈时滞系统研究跟踪控制问题。该控制系统包含不确定项、输出约束、未知死区特性和未知时间延迟。首先,设计一个状态观测器来估计无法测量的系统状态;其次,利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络去逼近未知的系统内部动态;同时,利用障碍李雅普诺夫(Lyapunov)函数确保输出约束及Lyapunov-Krasovskii方法消除时滞项对系统的影响;最后,基于Lyapunov稳定性理论,构造一个鲁棒自适应神经网络输出反馈控制器,并且克服了过参数问题。结果显示,设计的神经网络输出反馈控制器可以保证闭环系统中的所有信号都是半全局最终一致有界的,跟踪误差能收敛到零值小的领域内。文中通过两个例子进一步验证了提出方法的有效性。 展开更多

关键词 自适应控制 输入死区 输出约束 时滞 障碍李雅普诺夫函数

下载PDF 职称材料