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迭代学习控制综述 被引量:39
1
作者 李仁俊 韩正之 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期961-966,共6页
系统地论述了迭代学习控制的发展和研究现状,包括学习算法及其各种分析方法、与其他控制技术的结合及其应用都作了的总结.重点对迭代学习控制研究的前沿问题:基于频域分析的迭代学习控制、基于2-D理论的迭代学习控制、基于Lyapunov直接... 系统地论述了迭代学习控制的发展和研究现状,包括学习算法及其各种分析方法、与其他控制技术的结合及其应用都作了的总结.重点对迭代学习控制研究的前沿问题:基于频域分析的迭代学习控制、基于2-D理论的迭代学习控制、基于Lyapunov直接法的迭代学习控制、最优化迭代学习控制和采样迭代学习控制进行阐述.最后讨论了目前研究中存在的问题及未来的研究方向. 展开更多
关键词 迭代学习控制 压缩映射 2一D理论 lyapunov直接法 最优控制
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欠驱动船舶路径跟踪的神经网络稳定自适应控制 被引量:30
2
作者 刘杨 郭晨 +2 位作者 沈智鹏 刘雨 郭迪 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期169-174,共6页
针对三自由度欠驱动船舶模型参数不确定的路径跟踪问题,设计了神经网络稳定自适应控制器.首先应用微分同胚等效变换和Lyapunov直接法设计参考航向和参考速度,然后对船舶模型参数不确定的操纵环路和推进环路分别设计神经网络稳定自适应... 针对三自由度欠驱动船舶模型参数不确定的路径跟踪问题,设计了神经网络稳定自适应控制器.首先应用微分同胚等效变换和Lyapunov直接法设计参考航向和参考速度,然后对船舶模型参数不确定的操纵环路和推进环路分别设计神经网络稳定自适应控制器跟踪参考航向和参考速度,并对外界风浪流干扰进行自适应补偿.Lyapunov稳定性分析证明了船舶路径跟踪闭环系统的所有误差信号一致最终有界.仿真研究验证了神经网络稳定自适应路径跟踪器的有效性. 展开更多
关键词 欠驱动船舶 路径跟踪 lyapunov直接法 神经网络 稳定自适应自动舵
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包含静止无功发生器的电力系统吸引域 被引量:21
3
作者 张敏 罗安 何早红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期25-28,共4页
研究了包含静止无功发生器(STATCOM)的单机-无穷大电力系统的吸引域:首先给出了系统的数学模型,用首次积分法导出系统能量函数;讨论了用此方法所得能量函数在系统稳定域估计中不能反映阻尼效应的局限性,为克服由此造成的在系统稳定域估... 研究了包含静止无功发生器(STATCOM)的单机-无穷大电力系统的吸引域:首先给出了系统的数学模型,用首次积分法导出系统能量函数;讨论了用此方法所得能量函数在系统稳定域估计中不能反映阻尼效应的局限性,为克服由此造成的在系统稳定域估计中的保守性,导出了一种能反映系统阻尼效应的能量函数。此种能量函数可作为估计系统稳定域的李雅普诺夫函数。利用这一函数对系统稳定域进行了估计,并给出了仿真结果。从仿真结果可以看出,系统稳定域随着STATCOM等效无功电流增加的变化趋势。这表明,STATCOM对系统的稳定运行是有益的,它能够有效地扩大系统的渐近稳定域(吸引域)。 展开更多
关键词 电力系统 吸引域 静止无功发生器 能量函数 数学模型 系统稳定性
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移动机器人轨迹跟踪与运动控制 被引量:21
4
作者 任国华 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第3期100-102,106,共4页
针对轮式移动机器人在实际运行中受环境因数影响,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法融合里程计与激光雷达的观测数据,对机器人的参考轨迹信息进行校正,并与离散卡尔曼滤波进行比较。在机器人动力学模型的基础上,运用Lyapunov直接法,构造具有... 针对轮式移动机器人在实际运行中受环境因数影响,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法融合里程计与激光雷达的观测数据,对机器人的参考轨迹信息进行校正,并与离散卡尔曼滤波进行比较。在机器人动力学模型的基础上,运用Lyapunov直接法,构造具有全局渐近稳定的轨迹跟踪控制器,控制机器人运动的角w速度,v,使机器人的位姿状态达到要求。根据Lyapunov稳定性定理证明了系统的全局稳定性。仿真及实验验证表明,卡尔曼滤波算法对机器人的定位数据滤波与Lyapunov方法结合的轨迹跟踪控制器效果良好。 展开更多
关键词 移动机器人 扩展卡尔曼滤波 轨迹跟踪 运动控制 lyapunov直接法
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倒立摆系统的变结构控制方案 被引量:7
5
作者 姚利娜 王宏 +1 位作者 周靖林 岳红 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期724-727,共4页
对单级倒立摆系统的稳定和鲁棒控制问题,提出了一种基于李雅普诺夫直接法的变结构控制方案,理论分析和计算机模拟都表明该控制方案不仅能镇定倒立摆,实现对台车的位移控制,而且当系统参数变化时也实现了对该系统的鲁棒控制.
关键词 倒立摆系统 鲁棒控制 变结构控制 镇定 系统参数 控制方案 计算机模拟 问题 变化
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具有初曲率和初挠率弹性直杆的平衡稳定性 被引量:13
6
作者 刘延柱 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1587-1590,共4页
研究端部受力和力矩作用 ,且存在初曲率和初挠率的非圆截面弹性直杆的平衡和稳定性问题 .描述弹性细杆平衡状态的 Kirchhoff方程存在与杆的直线平衡状态相对应的特解 .导出判断杆的直线平衡状态稳定性的解析判据 .对于圆截面杆的特殊情... 研究端部受力和力矩作用 ,且存在初曲率和初挠率的非圆截面弹性直杆的平衡和稳定性问题 .描述弹性细杆平衡状态的 Kirchhoff方程存在与杆的直线平衡状态相对应的特解 .导出判断杆的直线平衡状态稳定性的解析判据 .对于圆截面杆的特殊情形 ,应用一次近似方法和 Lyapunov直接方法证明了判断无初挠率直杆稳定性的 Greenhill判据也适用于带初挠率直杆的更普遍情形 . 展开更多
关键词 初曲率 初挠率 弹性直杆 弹性稳定性
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基于二级控制器的重型锻造液压机同步控制 被引量:13
7
作者 裴红蕾 刘刚 赵翠萍 《锻压技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期118-122,141,共6页
为了提高重型锻造液压机同步控制精度,分别设计了由内环压力控制和外环位置控制级联的二级控制器。建立了多缸单动液压机压力动态模型和滑块位置动态模型;对于内环压力控制器,构造了李雅普诺夫函数,解算了油腔压力控制率;对于外环位置... 为了提高重型锻造液压机同步控制精度,分别设计了由内环压力控制和外环位置控制级联的二级控制器。建立了多缸单动液压机压力动态模型和滑块位置动态模型;对于内环压力控制器,构造了李雅普诺夫函数,解算了油腔压力控制率;对于外环位置控制器,由于液压系统负载具有不确定性,设计了不确定负载的自适应控制系统,通过构建位置跟踪子系统的李雅普诺夫函数,解算出自适应控制率,同时估计出负载值,通过控制分配方法将自适应控制率转换为各油腔油压期望值。经仿真验证,设计的二级控制器对恒定的不确定负载可以实现无误差估计,在1 s内实现高精度调平,调平误差控制在1. 6×10^(-5)rad以内,1 s内实现对滑块位移的跟踪,且位移误差在1. 5×10^(-4)m以内。 展开更多
关键词 重型锻造液压机 同步控制 二级控制器 李雅普诺夫直接法 控制分配
原文传递
基于李雅普诺夫函数的直流附加控制器设计 被引量:11
8
作者 杨帆 陈陈 +3 位作者 王西田 徐英新 史慧杰 沈粱 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第18期14-17,共4页
利用李雅普诺夫直接法设计了直流附加阻尼控制器,通过构造交直流系统的Lyapunov函数,设计了一个用于改善互联系统阻尼特性的直流附加控制器。该控制器利用两端换流母线处的角速度和相角,以及交流联络线上的功率作为输入信号,结构简单且... 利用李雅普诺夫直接法设计了直流附加阻尼控制器,通过构造交直流系统的Lyapunov函数,设计了一个用于改善互联系统阻尼特性的直流附加控制器。该控制器利用两端换流母线处的角速度和相角,以及交流联络线上的功率作为输入信号,结构简单且易于实现。与常规的直流附加控制器相比,该控制器能更有效地抑制功率振荡,提高系统的动态稳定性。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多
关键词 交直流系统 低频振荡 李雅普诺夫直接法 直流附加控制
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基于Backstepping方法的不完全驱动船舶直线航迹控制器的设计 被引量:9
9
作者 李长喜 冯远静 俞立 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2008年第4期64-67,共4页
针对不完全驱动船舶直线航迹控制系统的非线性数学模型,采用Lyapunov直接法和非线性反步法,给出了一种状态反馈控制律.该控制律克服了艏摇角速度不能为零的局限,使偏航船舶渐近镇定于给定的直线参考航迹,并以实习船为例,用Matlab Simul... 针对不完全驱动船舶直线航迹控制系统的非线性数学模型,采用Lyapunov直接法和非线性反步法,给出了一种状态反馈控制律.该控制律克服了艏摇角速度不能为零的局限,使偏航船舶渐近镇定于给定的直线参考航迹,并以实习船为例,用Matlab Simulink工具箱进行仿真.结果表明,所提出的控制律具有良好的控制效果. 展开更多
关键词 自动控制系统 直线航迹控制 lyapunov直接法 BACKSTEPPING 非线性系统
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一类受扰动脉冲切换系统鲁棒指数镇定 被引量:7
10
作者 许弘雷 刘新芝 《自动化技术与应用》 2004年第11期14-16,共3页
提出一类具有边界范数有界扰动的脉冲切换系统在任意切换条件下鲁棒指数镇定问题。应用Lyapunov直接法 ,导出这类受扰动脉冲切换系统指数稳定的充分条件并且给出线性时不变状态反馈控制律使该受扰动脉冲切换系统指数镇定。最后 。
关键词 鲁棒指数镇定 脉冲切换系统 Lyapunow直接法
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单舵轮AGV路径跟踪控制器设计 被引量:8
11
作者 李占贤 冯永利 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第S1期70-72,84,共4页
路径跟踪是AGV的关键技术之一,是AGV平稳高效运行的保证。单舵轮AGV是一种常见的结构形式,现有的路径跟踪算法大多复杂度较高,难以满足实际应用的需求。文中针对单舵轮AGV的运动特点及结构特征构造了运动学模型,分析了路径跟踪问题的实... 路径跟踪是AGV的关键技术之一,是AGV平稳高效运行的保证。单舵轮AGV是一种常见的结构形式,现有的路径跟踪算法大多复杂度较高,难以满足实际应用的需求。文中针对单舵轮AGV的运动特点及结构特征构造了运动学模型,分析了路径跟踪问题的实质。利用Lyapunov直接法,通过构造函数得到使系统渐近稳定的控制律,并且以导航传感器返回的与预定路径的误差作为输入变量,以舵角的偏转角度作为输出变量,设计出单舵轮AGV的路径跟踪控制器。考虑到车身长度与实际运动过程中AGV舵角摆动频率对控制效果的影响,在控制器中加入了模糊控制的思想。结果表明该算法简单有效,实现了AGV对路径跟踪的要求,提高了AGV的运动性能,取得了理想的应用成效。 展开更多
关键词 单舵轮AGV 路径跟踪 lyapunov直接法 模糊控制
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基于Lyapunov直接法的虚拟同步发电机并网暂态稳定性分析 被引量:7
12
作者 高振 雷为民 +3 位作者 赵峰 刘辉 程雪坤 巨云涛 《浙江电力》 2019年第10期52-60,共9页
VSG(虚拟同步发电机)由于电流限幅、阻尼大等特性,接入电网后对系统稳定性会产生影响。搭建了一种较为准确的VSG模型,在计及VSG特性的情况下,采用Lyapunov直接法对接有VSG的单机无穷大系统进行暂态稳定性分析,并用时域仿真的结果来验证... VSG(虚拟同步发电机)由于电流限幅、阻尼大等特性,接入电网后对系统稳定性会产生影响。搭建了一种较为准确的VSG模型,在计及VSG特性的情况下,采用Lyapunov直接法对接有VSG的单机无穷大系统进行暂态稳定性分析,并用时域仿真的结果来验证其准确性。结果表明:VSG接在四机两区域系统的受端相比送端,临界能量更小,系统更容易失稳;将VSG接在送端时,增加VSG的占比,临界能量呈减小的趋势,系统失稳的可能性增大。 展开更多
关键词 虚拟同步发电机 电流限幅 大阻尼 lyapunov直接法 暂态稳定性
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欠驱动船舶RBF神经网络路径自适应跟踪控制 被引量:7
13
作者 王耀禄 郭晨 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期1-5,共5页
针对模型参数未知和存在外界干扰的三自由度欠驱动水面船舶路径跟踪控制问题,提出一种RBF神经网络控制器.该算法利用神经网络的函数逼近特性对船舶模型未知的非线性部分在线逼近并与反步法相结合进行设计,同时实现前进速度在线可调.通过... 针对模型参数未知和存在外界干扰的三自由度欠驱动水面船舶路径跟踪控制问题,提出一种RBF神经网络控制器.该算法利用神经网络的函数逼近特性对船舶模型未知的非线性部分在线逼近并与反步法相结合进行设计,同时实现前进速度在线可调.通过Lyapunov稳定性方法分析验证了闭环系统的稳定性.仿真计算验证了该控制策略的有效性. 展开更多
关键词 欠驱动船舶 路径跟踪 RBF神经网络 lyapunov直接法
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一类混沌金融系统的增益控制 被引量:3
14
作者 丁娟 姚洪兴 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS 2004年第6期500-504,共5页
针对一类非线性混沌金融系统,研究了其增益控制的有效性.首先通过对反馈增益矩阵的选择与修正方法设计了两种控制器将一类混沌金融系统控制到不稳定平衡点,然后利用Lyapunov直接方法和Routh-Hurwitz判据来分析研究受控系统在平衡点处增... 针对一类非线性混沌金融系统,研究了其增益控制的有效性.首先通过对反馈增益矩阵的选择与修正方法设计了两种控制器将一类混沌金融系统控制到不稳定平衡点,然后利用Lyapunov直接方法和Routh-Hurwitz判据来分析研究受控系统在平衡点处增益的取值范围和平衡点的渐进稳定性.理论分析和数据模拟均证明了这两种方法的有效性. 展开更多
关键词 金融系统 反馈控制 lyapunov直接方法 Routh-Hurwitz判据
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快速二阶终端滑模控制及其在下肢外骨骼的应用 被引量:7
15
作者 宋胜利 陈文浩 +1 位作者 张兴龙 曹宇轩 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期162-166,共5页
为了提高传统二阶终端滑模控制的全局收敛性,提出一种快速二阶终端滑模控制算法.设计一种二阶趋近律,将绝对值函数隐藏在积分项里,并增加线性项以提高全局收敛性.当系统状态未到达滑模面时,采用二阶趋近律,并通过调整参数避免奇异问题;... 为了提高传统二阶终端滑模控制的全局收敛性,提出一种快速二阶终端滑模控制算法.设计一种二阶趋近律,将绝对值函数隐藏在积分项里,并增加线性项以提高全局收敛性.当系统状态未到达滑模面时,采用二阶趋近律,并通过调整参数避免奇异问题;当系统状态到达滑模面时,采用不含不连续符号项的指数趋近律,以保证控制误差有限时间收敛.采用Lyapunov直接法证明快速二阶终端滑模控制算法的稳定性,及其比super twisting算法具有更优良的收敛特性.以下肢外骨骼为研究对象,建立动力学模型.在考虑建模误差和外部干扰的情况下,将该算法应用于下肢外骨骼的姿态控制.仿真结果表明,所提出的控制算法能够有效抑制抖振,并且比super twisting算法具有更良好的跟踪性能,验证了该算法的有效性. 展开更多
关键词 二阶终端滑模控制 抖振 收敛速度 下肢外骨骼 super twisting算法 lyapunov直接法
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DC/DC降压变换器非线性控制及纹波补偿策略 被引量:6
16
作者 卢伟国 赵乃宽 +2 位作者 郎爽 刘宿城 周雒维 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第33期35-41,5,共7页
探索基于李雅普诺夫(Lyapunov)直接法的改进型非线性控制策略,结合Buck变换器,构建基本的状态变量误差项Lyapunov能量函数,引入新的比例型电压外环给定,省去外环积分环节以提高系统的动态响应,导出满足系统稳定收敛的控制方程。并在电... 探索基于李雅普诺夫(Lyapunov)直接法的改进型非线性控制策略,结合Buck变换器,构建基本的状态变量误差项Lyapunov能量函数,引入新的比例型电压外环给定,省去外环积分环节以提高系统的动态响应,导出满足系统稳定收敛的控制方程。并在电流内环控制中引入基于负载电流前馈构建的纹波补偿环节,纹波调节方式提升了内环的动态响应,通过匹配控制参量系数达到输出的近似稳态无差。此外,基于系统的小信号线性模型给出控制参数的选取及系统的性能分析。应用积分复位思想,构建出等效的模拟控制电路,给出有关的仿真实验结果,验证了所提控制的有效性。 展开更多
关键词 李雅普诺夫(lyapunov)直接法 BUCK变换器 纹波 补偿 稳定性 动态性能
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基于快速平稳幂次趋近律AGV滑模轨迹跟踪控制研究
17
作者 龙琴 袁森 李魏魏 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第8期3276-3283,共8页
针对应用于地下车库的自动导引车(automated guided vehicle,AGV)轮式泊车机器人轨迹跟踪过程中的位置偏差和姿态偏差问题,提出了一种快速平稳幂次趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。首先,在泊车机器人坐标系下建立运动学模型,通过全局坐... 针对应用于地下车库的自动导引车(automated guided vehicle,AGV)轮式泊车机器人轨迹跟踪过程中的位置偏差和姿态偏差问题,提出了一种快速平稳幂次趋近律的滑模轨迹跟踪控制方法。首先,在泊车机器人坐标系下建立运动学模型,通过全局坐标系与机器人坐标系之间的转换关系,得到泊车机器人在全局坐标系下的运动学模型;然后采用Lyapunov直接法设计滑模切换函数,采取快速平稳幂次趋近律的方法使泊车AGV从偏差状态快速到达滑模切换面,使AGV泊车机器人快速平稳地跟踪给定参考轨迹。最后,通过MATLAB进行仿真试验,仿真结果验证了所提方法的可行性与有效性。 展开更多
关键词 自动导引车(AGV) lyapunov直接法 滑模切换面 轨迹跟踪 幂次趋近律
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基于PMU梯度动态偏差的新型电力系统快速稳定性
18
作者 于淼 胡敬轩 +3 位作者 张寿志 魏静静 孙建群 吴屹潇 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期40-49,共10页
在能源转型和科技进步双重推动下,高比例可再生能源和高比例电力电子设备正成为电力系统发展重要趋势和关键特征.新型电力系统动态行为随之发生重大变化,传统小干扰稳定性分析方法满足使用需要,在应对运行工况快速变化场合时尚存在亟需... 在能源转型和科技进步双重推动下,高比例可再生能源和高比例电力电子设备正成为电力系统发展重要趋势和关键特征.新型电力系统动态行为随之发生重大变化,传统小干扰稳定性分析方法满足使用需要,在应对运行工况快速变化场合时尚存在亟需解决问题.提出基于同步相量测量装置(PMU)数据梯度动态偏差李雅普诺夫直接分析法对新型电力系统小干扰稳定性进行分析,利用PMU数据矩阵降维得到低维矩阵,代入含双馈异步风力发电机组的电力系统矩阵模型,求解李雅普诺夫方程式得到对角矩阵,通过判定矩阵正定性对系统稳定性作出判断.利用求解后得到的对角矩阵计算相应状态变量动态偏差值,对相应状态变量曲线使用梯度下降法迭代计算该曲线极值点数值,时间加权计算整个振荡过程时间加权动态偏差量,为阻尼稳定控制器配置位置提供指导.利用含风力发电新英格兰10机39节点系统仿真验证方法可以达到改善系统小干扰稳定性以及对新型电力系统快速稳定性分析的有效性. 展开更多
关键词 同步相量测量装置数据 新型电力系统 稳定性分析 李雅普诺夫直接法 梯度动态偏差
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基于Voronoi图重心内插法的虚拟惯量配置 被引量:6
19
作者 刘昊邦 马辉 熊致知 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期66-73,共8页
随着新能源在电力系统中的渗透率逐渐增加,系统对频率的支撑能力越来越差,为系统配置虚拟惯量是解决支撑问题有效的途径,有效分配虚拟惯量是一大难点。针对该问题,提出基于Voronoi图插值法对虚拟惯量进行优化分配。建立电力系统中虚拟... 随着新能源在电力系统中的渗透率逐渐增加,系统对频率的支撑能力越来越差,为系统配置虚拟惯量是解决支撑问题有效的途径,有效分配虚拟惯量是一大难点。针对该问题,提出基于Voronoi图插值法对虚拟惯量进行优化分配。建立电力系统中虚拟惯量的数学模型,通过李雅普诺夫直接法判定系统稳定性并以其判定矩阵的二范数作为综合评价性能指标,分析多个影响因子相互作用对系统频率稳定性的影响。利用Voronoi图重心内插法寻找配置惯量最优解,通过仿真对优化结果进行验证,仿真结果表明相较其他传统方法,应用该方法对虚拟惯量进行配置,结果较精确,计算速度较快,能够更有效地利用虚拟惯量,提高系统频率稳定性。 展开更多
关键词 虚拟惯量配置 Voronoi图重心内插法 李雅普诺夫直接法 频率稳定性
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多移动机械臂系统动力学建模以及稳定性分析 被引量:1
20
作者 闵熔祺 张舒 《动力学与控制学报》 2023年第12期107-113,共7页
随着社会生产力的发展和发展需求的提高,移动机械臂凭借着自身优势,受到学术界和工业界的广泛关注.但在许多工作场景下,单个移动机械臂有着自由度数以及载荷的限制,无法顺利完成任务.为了更好地满足任务需求,多移动机械臂系统应运而生.... 随着社会生产力的发展和发展需求的提高,移动机械臂凭借着自身优势,受到学术界和工业界的广泛关注.但在许多工作场景下,单个移动机械臂有着自由度数以及载荷的限制,无法顺利完成任务.为了更好地满足任务需求,多移动机械臂系统应运而生.在上述工业背景下,本文建立了多移动机械臂系统的动力学模型,并针对该动力学方程进行了稳定性分析.首先通过拉格朗日方程建立单个移动机械臂的动力学方程,将多体动力学软件仿真结果同动力学模型数值计算结果进行对比,验证了模型的正确性.随后联立多个移动机械臂的动力学方程和操作对象的动力学方程,得到封闭形式的多移动机械臂系统的动力学方程.再利用关节位置误差和速度误差设计李雅普诺夫函数,通过反步法获得了关节力矩的控制律.最后在多体动力学软件仿真中,察看轨迹是否能跟踪上期望信号来检验控制律的有效性. 展开更多
关键词 多移动机械臂 动力学建模 李雅普诺夫直接法 反步法
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