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环卫车辆轨迹跟踪系统的无模型自适应迭代学习控制 被引量：10
1
作者 姚文龙 庞震 +1 位作者 池荣虎 邵巍 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期101-108,共8页
针对环卫车辆周期重复性工作特点,考虑模型时变以及未知扰动问题,提出一种基于无模型自适应迭代学习的环卫车辆轨迹跟踪控制方法.首先,针对环卫车辆建立了两轮移动机器人的运动学模型,然后,给出带时变参数和非线性不确定项的迭代域下全... 针对环卫车辆周期重复性工作特点,考虑模型时变以及未知扰动问题,提出一种基于无模型自适应迭代学习的环卫车辆轨迹跟踪控制方法.首先,针对环卫车辆建立了两轮移动机器人的运动学模型,然后,给出带时变参数和非线性不确定项的迭代域下全格式动态线性化数据模型,引入时间差分估计算法,设计基于最优性能指标的轨迹跟踪无模型自适应迭代学习控制方法,并进行仿真分析.结果表明,环卫车轨迹跟踪系统车身角随迭代增加超调减小,与传统迭代学习控制算法相比,具有松弛的条件限制和较好的鲁棒性,同时提高了控制系统精度. 展开更多
关键词 环卫车辆 移动机器人 轨迹跟踪 无模型自适应控制 迭代学习控制 扰动
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具有未知负载扰动的水井钻机电液伺服系统无模型自适应控制 被引量：9
2
作者 姚文龙 亓冠华 +1 位作者 池荣虎 邵巍 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期231-240,共10页
针对电液伺服系统在水井钻机推进工况下存在的参数不确定以及未知负载扰动突变等非线性因素,提出了基于径向基(RBF)神经网络扰动观测器的无模型自适应控制方法.首先,通过改进的无模型自适应控制动态线性化方法,将被控系统线性化为与输... 针对电液伺服系统在水井钻机推进工况下存在的参数不确定以及未知负载扰动突变等非线性因素,提出了基于径向基(RBF)神经网络扰动观测器的无模型自适应控制方法.首先,通过改进的无模型自适应控制动态线性化方法,将被控系统线性化为与输入输出相关的增量形式,并将未知负载扰动合并到一个非线性项中;然后,设计了径向基神经网络扰动观测器对含有未知负载扰动的非线性项进行估计,作为对未知扰动的补偿;最后,设计了时变参数估计律,通过在线调整伪偏导数,给出了电液伺服系统的控制更新律.仿真结果表明,所设计的控制器能够对未知负载扰动突变进行补偿,并能确保跟踪误差有界收敛. 展开更多
关键词 水井钻机 电液伺服系统 无模型自适应控制 径向基神经网络 扰动
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不确定受扰电液伺服系统智能自学习PID控制 被引量：4
3
作者 姚文龙 亓冠华 +1 位作者 池荣虎 邵巍 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期654-660,共7页
针对具有参数不确定和外负载扰动的不确定受扰电液伺服系统,提出一种智能自学习PID控制策略.该方法不依赖于系统的精确模型,是一种数据驱动的控制方法.首先,通过改进的动态线性化方法将非线性非仿射的电液伺服系统等效为含有时变参数项... 针对具有参数不确定和外负载扰动的不确定受扰电液伺服系统,提出一种智能自学习PID控制策略.该方法不依赖于系统的精确模型,是一种数据驱动的控制方法.首先,通过改进的动态线性化方法将非线性非仿射的电液伺服系统等效为含有时变参数项和非线性不确定项的线性仿射形式;然后,采用梯度估计算法和时间差分算法分别对时变参数项和非线性不确定项进行估计;接着,利用iPID控制引入附加误差信息对过度线性化丢失的信息进行补偿;最后,根据最优准则,设计不确定受扰电液伺服系统的参数更新律和学习控制律.通过理论分析和仿真实验验证所提出控制策略的收敛性,并通过对比实验,验证该控制方案应用于电液伺服系统的优越性和精确性.实验结果表明,所提出方法能够抑制非线性扰动对系统造成的不良影响,实现理想轨迹的精确跟踪. 展开更多
关键词 电液伺服系统 智能自学习PID控制 时间差分估计 梯度参数估计 不确定受扰系统 无模型自适应控制
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吊舱推进电机的无模型自适应滑模矢量控制 被引量：6
4
作者 姚文龙 王加利 +2 位作者 庞震 池荣虎 邵巍 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期72-79,共8页
为解决半潜船吊舱推进电机控制系统中负载扰动造成的转速跟踪性能差的问题,提出一种基于数据驱动的吊舱推进电机转速矢量控制方法;对包含未知负载扰动的推进电机转速方程进行离散化处理,给出关于输出转速与输入电流离散后的非线性转速系... 为解决半潜船吊舱推进电机控制系统中负载扰动造成的转速跟踪性能差的问题,提出一种基于数据驱动的吊舱推进电机转速矢量控制方法;对包含未知负载扰动的推进电机转速方程进行离散化处理,给出关于输出转速与输入电流离散后的非线性转速系统;由于非线性转速系统方程中变量较多且负载扰动模型未知,设计了基于数据驱动的无模型自适应控制器,并给出了伪偏导数估计算法;采用滑模观测器观测螺旋桨负载扰动,同时给出了滑模控制器;结合无模型自适应控制和滑模控制给出了负载扰动下的无模型自适应滑模(MFASM)控制方案;构建了吊舱推进电机无模型自适应滑模矢量控制调速系统,并在MATLAB/Simulink环境下给出了仿真结果。研究结果表明:在船舶正常作业恒定转速下,在0.3~0.5 s时间区域内,采用MFASM矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别为2、6 r·min^-1;在0.8~1.0 s时间区域内,采用无模型自适应滑模矢量控制方案和PI矢量控制方案的吊舱推进电机的转速误差分别1、3 r·min^-1;对于船舶操车作业的可变转速情形,采用MFASM矢量控制方案的推进电机转速和转矩达到稳态的时间比PI矢量控制方案少0.01~0.03 s。可以看出,采用MFASM矢量控制方案可改善吊舱推进电机转速跟踪性能,是一种有效的抑制负载扰动的数据驱动控制方法。 展开更多
关键词 船舶工程 控制工程 船舶吊舱 推进电机 无模型自适应控制 滑模控制 矢量控制 负载扰动
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基于无模型自适应控制的船舶微电网二次调频控制策略 被引量：2
5
作者 姚文龙 裴春博 +2 位作者 池荣虎 邵巍 闫成阳 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期135-146,共12页
针对复杂海况下船舶微电网由于负载投切导致频率偏移越限及船舶微电网二次调频控制器设计的问题,提出一种基于无模型自适应控制(MFAC)的船舶微电网二次调频控制策略。对包含未知船舶负载扰动的虚拟同步发电机转子运动方程进行离散化处理... 针对复杂海况下船舶微电网由于负载投切导致频率偏移越限及船舶微电网二次调频控制器设计的问题,提出一种基于无模型自适应控制(MFAC)的船舶微电网二次调频控制策略。对包含未知船舶负载扰动的虚拟同步发电机转子运动方程进行离散化处理,通过紧格式动态线性化处理方法给出关于虚拟同步发电机输出角频率与虚拟输入机械功率离散后的数据模型,并将未知负载扰动合并到一个非线性项中;根据数据模型设计MFAC控制器,并给出伪偏导数估计算法;采用径向基神经网络观测器对包含船舶负载扰动的非线性项进行观测,并结合无模型自适应控制改进虚拟同步发电机控制策略,给出船舶负载扰动下的船舶微电网二次调频控制方案;构建船舶微电网二次调频系统;最后在仿真模型中验证了所提控制策略的准确性和有效性。 展开更多
关键词 船舶微电网 虚拟同步发电机 无模型自适应控制 二次调频 径向基神经网络观测器 船舶负载投切
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灭火机器人火源追踪抗扰算法研究和应用 被引量：5
6
作者 郭亭亭 鲍明松 +1 位作者 池荣虎 李娟 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2020年第5期675-678,共4页
为实现灭火机器人利用热成像仪对火灾热源快速跟踪,对二维云台进行了水平回转和垂向俯仰方向的动力学建模,采用自抗扰控制器进行了跟踪控制仿真实验并对控制器进行了参数整定。在仿真实验基础上,对云台追踪系统进行了传统PID和ADRC自抗... 为实现灭火机器人利用热成像仪对火灾热源快速跟踪,对二维云台进行了水平回转和垂向俯仰方向的动力学建模,采用自抗扰控制器进行了跟踪控制仿真实验并对控制器进行了参数整定。在仿真实验基础上,对云台追踪系统进行了传统PID和ADRC自抗扰算法的实物对比验证。实验结果表明,所研发的自动追踪抗扰算法具备超调量小、调节时间短和抗扰动性能强等优势,为提高灭火器人定点灭火功能提供依据。 展开更多
关键词 灭火机器人 火源追踪 PID算法 ADRC抗扰算法
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中国新纪录种紫荆豆象及其新寄主记述
7
作者 熊忠平 龙拓宇 +4 位作者 杨光勋 赵建成 迟荣虎 范晶晶 吴培福 《环境昆虫学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期982-987,共6页
2019年10月—2022年4月,通过调查在我国云南省昆明市、贵州省贵阳市以及江苏省紫荆种实,首次发现了种实害虫紫荆豆象Bruchidius siliquastri Delobel,2007为中国新纪录种和紫荆豆象的新寄主湖北紫荆Cercis glabra,发现紫荆豆象在云南省... 2019年10月—2022年4月,通过调查在我国云南省昆明市、贵州省贵阳市以及江苏省紫荆种实,首次发现了种实害虫紫荆豆象Bruchidius siliquastri Delobel,2007为中国新纪录种和紫荆豆象的新寄主湖北紫荆Cercis glabra,发现紫荆豆象在云南省昆明市对中华紫荆C.chinensis Bunge的危害率为26.92%~94%,湖北紫荆的危害率为11.11%;贵州省贵阳市对中华紫荆的危害率为36%~62%。 展开更多
关键词 紫荆属 紫荆豆象 中国新记录种 新寄主
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基于迭代扩张状态观测器的数据驱动最优迭代学习控制 被引量：11
8
作者 惠宇 池荣虎 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1672-1679,共8页
针对一类带扰动有限时间内重复运行的离散时间非线性非仿射不确定系统,本文提出了一种基于迭代扩张状态观测器的数据驱动最优迭代学习控制方法.首先,提出了改进的迭代动态线性化方法,将被控系统线性化为与控制输入有关的仿射形式,并将... 针对一类带扰动有限时间内重复运行的离散时间非线性非仿射不确定系统,本文提出了一种基于迭代扩张状态观测器的数据驱动最优迭代学习控制方法.首先,提出了改进的迭代动态线性化方法,将被控系统线性化为与控制输入有关的仿射形式,并将不确定性合并到一个非线性项中;然后,设计了迭代扩张状态观测器对非线性不确定项进行估计,作为对扰动的补偿;最后,设计了性能指标函数,通过最优技术,提出了参数迭代更新律和最优学习控制律.本文通过数学分析,证明了跟踪误差的有界收敛性.仿真结果验证了方法的有效性.所提出的新型迭代动态线性化方法可很大程度上降低线性化后的控制增益的动态复杂性,使其易于估计.所提出的迭代扩张状态观测器可以在重复中学习,对非重复扰动可进行有效的估计.此外,本文控制器的设计与分析是数据驱动的控制方法,除了被控系统的输入输出数据以外,不需要任何其他模型信息. 展开更多
关键词 数据驱动控制 迭代学习控制 扩张状态观测器 非线性非仿射系统 动态线性化
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