串联型机械臂的自适应鲁棒容错控制研究 被引量：9

1

作者 毕伟 谈横 《机床与液压》 北大核心 2020年第5期63-67,72,共6页

针对串联型机械臂关节空间内的轨迹跟踪控制,提出了一种自适应鲁棒容错控制方法。在机械臂动力学模型中加入了外界干扰、关节摩擦与故障模型,并将其等价成二阶被控系统。在此基础上,结合非奇异快速终端滑模面和反步法控制策略,设计一种... 针对串联型机械臂关节空间内的轨迹跟踪控制,提出了一种自适应鲁棒容错控制方法。在机械臂动力学模型中加入了外界干扰、关节摩擦与故障模型,并将其等价成二阶被控系统。在此基础上,结合非奇异快速终端滑模面和反步法控制策略,设计一种新型的反步非奇异快速终端滑模控制器。通过李亚普诺夫准则验证了控制策略的全局渐近稳定性;引入自适应技术估计系统不确定性的上界,提高控制器的鲁棒性。以二自由度机械臂为被控对象,对所设计控制器的有效性进行了验证,结果表明:与传统的非奇异快速终端滑模控制器及反步非奇异快速终端滑模控制器相比,该控制器具有响应速度快、鲁棒性强、抖振小的优点,能有效应对系统故障和实现机械臂的高精度轨迹跟踪控制。 展开更多

关键词 串联型机械臂 容错控制 终端滑模 自适应技术 轨迹跟踪控制

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基于回归神经网络的滑模跟踪器设计 被引量：1

2

作者 余家祥 潘红华 王相生 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期74-76,97,共4页

基于回归神经网络的在线辨识 ,为实现非线性系统自适应控制提供了一种很有应有前景的方法。本文基于具有线性输入特性的神经网络 ,提出了使系统辨识误差具有指数收敛特性的学习算法。为了得到尽可能普遍的控制律 ,本文运用滑模技术设计... 基于回归神经网络的在线辨识 ,为实现非线性系统自适应控制提供了一种很有应有前景的方法。本文基于具有线性输入特性的神经网络 ,提出了使系统辨识误差具有指数收敛特性的学习算法。为了得到尽可能普遍的控制律 ,本文运用滑模技术设计出控制信号 ,用其补偿神经网络模型与非线性系统之间的匹配误差。以此为基础 ,提出一种新的基于回归神经网络的间接自适应控制方案。仿真结果表明 。 展开更多

关键词 回归神经网络 辨识算法 滑模技术 抖振

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大直径浅圆仓滑模施工技术研究 被引量：1

3

作者 冯波 《价值工程》 2024年第19期150-153,共4页

以“中储粮合肥油脂库有限公司建仓项目浅圆仓施工总承包一标段项目”为背景,介绍了大直径浅圆仓滑模施工工艺、施工重点、难点,并阐述了大直径浅圆仓滑模水平垂直度的控制与纠偏、质量通病及防治措施,以其为类似工程提供参考。

关键词 大直径 浅圆仓 连续滑模 施工技术

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基于生物激励神经动力学的AGV轨迹跟踪控制 被引量：4

4

作者 尹晓红 赵韩 +1 位作者 吴焱明 熊丹 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第18期2148-2152,共5页

提出了一种基于门限偶极子生物神经元模型和快速终端滑模控制策略的轨迹跟踪控制算法,使AGV在存在初始速度跳变的情况下能顺利实现小车的轨迹跟踪控制。首先由运动学控制器产生一个理想控制律,接着利用神经动力学思想解决初始速度跳变问... 提出了一种基于门限偶极子生物神经元模型和快速终端滑模控制策略的轨迹跟踪控制算法,使AGV在存在初始速度跳变的情况下能顺利实现小车的轨迹跟踪控制。首先由运动学控制器产生一个理想控制律,接着利用神经动力学思想解决初始速度跳变问题,最后用快速终端滑模控制器进一步提高跟踪精度。该控制器的输出有界且光滑,整个控制系统全局快速渐进稳定。计算机仿真结果验证了该控制器的有效性。 展开更多

关键词 AGV 神经动力学 滑模控制 反演技术 轨迹跟踪

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一类多执行机构系统的滑模控制设计及其应用 被引量：4

5

作者 马克茂 赵辉 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期556-560,共5页

针对一类具有多执行机构的非线性系统,利用滑模控制和backstepping技术,研究了输出跟踪问题.针对执行机构的不同特点,利用离散执行机构实现滑模控制中的不连续控制量,利用连续执行机构实现滑模控制中的连续控制量.然后利用backstepping... 针对一类具有多执行机构的非线性系统,利用滑模控制和backstepping技术,研究了输出跟踪问题.针对执行机构的不同特点,利用离散执行机构实现滑模控制中的不连续控制量,利用连续执行机构实现滑模控制中的连续控制量.然后利用backstepping技术实现连续执行机构的输出对滑模控制中的连续控制量的有限时间收敛.将提出的设计方法应用于导弹直接侧向力与气动力复合控制系统设计,并进行了仿真验证. 展开更多

关键词 输出跟踪 多执行机构 滑模控制 backstepping技术

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基于迭代滑模的船舶动力定位非线性控制 被引量：3

6

作者 陈海力 任鸿翔 +1 位作者 杨柏丞 衣莹 《上海海事大学学报》 北大核心 2020年第3期31-35,共5页

针对存在外界干扰的船舶动力定位控制问题,提出一种简捷的迭代滑模控制算法。选择迭代滑模面,并将其与反步法结合,设计迭代滑模控制律。采用Lyapunov理论对系统的稳定性进行证明。将提出的控制算法与PID控制算法和传统反步滑模控制算法... 针对存在外界干扰的船舶动力定位控制问题,提出一种简捷的迭代滑模控制算法。选择迭代滑模面,并将其与反步法结合,设计迭代滑模控制律。采用Lyapunov理论对系统的稳定性进行证明。将提出的控制算法与PID控制算法和传统反步滑模控制算法进行理论分析比较和仿真结果比较,结果表明迭代滑模控制算法具有超调小,收敛速度快,稳定性和鲁棒性好的优点。 展开更多

关键词 迭代滑模 LYAPUNOV理论 积分补偿 动力定位控制 反步法

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液压柔性机械臂运动及振动的鲁棒控制 被引量：1

7

作者 李光 曾克俭 《噪声与振动控制》 CSCD 2003年第5期10-14,21,共6页

针对液压柔性机械臂刚体运动和振动控制,本文提出了一种新的鲁棒控制器设计方法。该设计方法结合了反演控制设计方法、滑模控制理论及极点配置技术,对系统不确定性具有较强的鲁棒性。其中滑模控制主要是通过虚拟控制扭矩的设计,来实现... 针对液压柔性机械臂刚体运动和振动控制,本文提出了一种新的鲁棒控制器设计方法。该设计方法结合了反演控制设计方法、滑模控制理论及极点配置技术,对系统不确定性具有较强的鲁棒性。其中滑模控制主要是通过虚拟控制扭矩的设计,来实现在柔性臂端点负载不确定的情况下,对其刚体转角和柔性振动的控制;反演控制设计主要是完成系统的实际输入——液压伺服阀阀芯位移的设计;而极点配置应用于滑模平面极点的设置,获得期望的系统动态响应。基于Lyapunov稳定性理论的系统稳定性分析,证明系统跟踪误差将收敛于有限区域内。仿真实例表明了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 液压柔性机械臂 刚体运动 振动控制 鲁棒控制器 反演控制 滑模控制 极点配置 机器人

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四旋翼飞行器的动态滑模轨迹跟踪控制研究 被引量：2

8

作者 曹健 丁力 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2019年第8期86-90,共5页

为了提高四旋翼飞行器在外界扰动影响下的飞行性能,提出了一种结合动态滑模与反步法的轨迹跟踪控制策略。首先,利用牛顿-欧拉方程推导了四旋翼的动力学模型,明确系统输入输出关系。其次,根据时间尺度原理,将系统分为位置与姿态两个控制... 为了提高四旋翼飞行器在外界扰动影响下的飞行性能,提出了一种结合动态滑模与反步法的轨迹跟踪控制策略。首先,利用牛顿-欧拉方程推导了四旋翼的动力学模型,明确系统输入输出关系。其次,根据时间尺度原理,将系统分为位置与姿态两个控制环,分别设计了基于反步法的动态滑模控制器,并对建模的不精确性与外界扰动的影响进行了补偿。最后,通过仿真算例与飞行实验对文中所提控制策略的有效性进行了验证,结果表明该控制策略表现出比传统反步法与滑模控制更优的控制性能,能有效抑制外界扰动,实现四旋翼的轨迹跟踪控制。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 轨迹跟踪控制 动态滑模 反步法

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基于全局视觉的移动机器人滑模轨迹跟踪控制 被引量：2

9

作者 李艳东 王宗义 +1 位作者 朱玲 吴攀超 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第11期1466-1469,共4页

针对全局视觉下移动机器人的轨迹跟踪问题,笔者提出了一种改进的全局滑模跟踪控制算法。基于backstepping方法设计了变结构控制的切换函数,由此构造了具有全局渐进稳定性的简单滑模跟踪控制器,基于Lyapunov函数的设计过程保证了系统的... 针对全局视觉下移动机器人的轨迹跟踪问题,笔者提出了一种改进的全局滑模跟踪控制算法。基于backstepping方法设计了变结构控制的切换函数,由此构造了具有全局渐进稳定性的简单滑模跟踪控制器,基于Lyapunov函数的设计过程保证了系统的稳定性。利用Matlab/Simulink对文中算法进行了仿真试验研究。实验结果显示,文中提出的算法均能使移动机器人系统在不到1s的时间内即进入稳态,并使位姿误差快速趋于零。 展开更多

关键词 移动机器人 轨迹跟踪 滑模控制 反演技术 全局视觉

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论如何提高水泥混凝土路面滑模摊铺平整度技术指标

10

作者 王志宏 《交通标准化》 2012年第20期37-38,共2页

采用大型、先进的滑模摊铺技术能提高水泥混凝土路面的整体质量,确保水泥混凝土路面的平整、密实以及行车舒适性。基于实践经验,就如何提高水泥混凝土路面滑模摊铺施工中平整度指标提出几点建议,以供参考。

关键词 混凝土路面 滑模技术 平整度

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水电站拦污栅墩体混凝土滑模设计与应用

11

作者 王文华 《中国建材科技》 2015年第1期106-107,共2页

龙开口水电站厂房坝段拦污栅墩体混凝土施工中采用了滑模技术。文章从滑模设计、使用等方面进行了阐述,希望能为今后类似工程的施工提供参考。

关键词 滑模技术 设计 使用

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非完整移动机器人的自适应滑模轨迹跟踪控制 被引量：34

12

作者 闫茂德 吴青云 贺昱曜 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期579-581,584,共4页

针对动力学模型描述的非完整移动机器人系统,研究了其在未知参数和不确定性干扰下的轨迹跟踪控制问题,基于反演技术和自适应滑模控制的思想设计了具有全局渐近稳定的轨迹跟踪控制律。该控制律将系统分解为低阶子系统来处理,利用中间虚... 针对动力学模型描述的非完整移动机器人系统,研究了其在未知参数和不确定性干扰下的轨迹跟踪控制问题,基于反演技术和自适应滑模控制的思想设计了具有全局渐近稳定的轨迹跟踪控制律。该控制律将系统分解为低阶子系统来处理,利用中间虚拟控制量和部分Lyapunov函数简化了控制器设计,并具有直观的稳定性分析。满足了移动机器人的轨迹跟踪要求,且具有设计方法简单、鲁棒性强的特点。仿真结果验证了所设计控制器的有效性和正确性。 展开更多

关键词 移动机器人 自适应滑模控制 轨迹跟踪 反演技术

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基于动力学模型的轮式移动机器人自适应滑模轨迹跟踪控制 被引量：25

13

作者 张鑫 刘凤娟 闫茂德 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第1期107-112,共6页

通过对一类质心和几何中心不重合情况下轮式移动机器人控制问题的研究,提出了一种具有全局渐近稳定的自适应滑模轨迹跟踪控制律。首先针对系统的运动学模型,设计了一个运动学控制器;然后基于动力学模型和运动学控制器,利用反演技术和积... 通过对一类质心和几何中心不重合情况下轮式移动机器人控制问题的研究,提出了一种具有全局渐近稳定的自适应滑模轨迹跟踪控制律。首先针对系统的运动学模型,设计了一个运动学控制器;然后基于动力学模型和运动学控制器,利用反演技术和积分滑模控制的思想设计了自适应滑模控制器,该控制器能有效地克服未知扰动的影响。并利用Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性且跟踪误差收敛,满足了移动机器人的轨迹跟踪要求,且具有设计方法简单、鲁棒性强的特点。最后通过2个仿真算例验证了所提控制律的有效性和正确性。 展开更多

关键词 轮式移动机器人 轨迹跟踪 动力学模型 自适应滑模控制 反演技术

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采用滑模条件积分的无人驾驶汽车弯道超车路径规划与跟踪控制 被引量：15

14

作者 张家旭 周时莹 +2 位作者 施正堂 赵健 朱冰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期197-205,共9页

针对无人驾驶汽车弯道超车场景,基于五次多项式曲线提出一种路径规划算法和基于滑模条件积分控制方法提出一种路径跟踪控制策略.首先,为了简化无人驾驶汽车弯道超车路径规划过程,将其分解成驶入超车道路径、保持超车道内行驶路径和驶回... 针对无人驾驶汽车弯道超车场景,基于五次多项式曲线提出一种路径规划算法和基于滑模条件积分控制方法提出一种路径跟踪控制策略.首先,为了简化无人驾驶汽车弯道超车路径规划过程,将其分解成驶入超车道路径、保持超车道内行驶路径和驶回原车道路径3部分,并基于五次多项式曲线分别规划出满足汽车侧向加速度约束和动态障碍物避障约束的驶入超车道路径和驶回原车道路径,3部分路径平滑连接构成无人驾驶汽车弯道超车路径.随后,为了高精度的跟踪规划的路径,采用滑模条件积分控制方法设计具有强鲁棒性优点且无抖振的无人驾驶汽车路径跟踪控制策略,并采用李雅普诺夫稳定性理论证明其收敛性.最后,进行了算法的仿真验证,结果表明:所提出无人驾驶汽车路径规划算法和路径跟踪控制策略可以引导无人驾驶汽车安全、舒适的完成弯道超车操作,并且相对于斯坦利方法,具有更快的响应速度和更高的跟踪精度. 展开更多

关键词 弯道超车 路径规划与跟踪控制 五次多项式曲线 滑模条件积分控制

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受动态约束的谐波传动式可重构模块机器人分散积分滑模控制 被引量：13

15

作者 董博 刘克平 李元春 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期441-447,共7页

针对受外界动态约束的谐波传动式可重构模块机器人轨迹跟踪问题,提出一种基于关节力矩反馈的分散积分滑模控制方法.在无力/力矩传感器且存在耦合模型不确定性的条件下即能获得良好的控制品质.基于谐波传动模型,仅采用位置测量数据估计... 针对受外界动态约束的谐波传动式可重构模块机器人轨迹跟踪问题,提出一种基于关节力矩反馈的分散积分滑模控制方法.在无力/力矩传感器且存在耦合模型不确定性的条件下即能获得良好的控制品质.基于谐波传动模型,仅采用位置测量数据估计关节力矩,并建立机器人子系统动力学模型.基于可变增益超螺旋算法(VGSTA)设计分散积分滑模控制器,补偿模型不确定性并削弱控制器抖振.采用Lyapunov理论对系统的渐近稳定性进行了证明.数值仿真结果验证了所设计的控制器的优越性. 展开更多

关键词 可重构模块机器人 谐波传动 分散控制 积分滑模控制 关节力矩反馈

原文传递

移动机器人的快速终端滑模轨迹跟踪控制 被引量：11

16

作者 吴青云 闫茂德 贺昱曜 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期2127-2130,共4页

针对基于动力学模型描述的非完整移动机器人轨迹跟踪问题,给出了一种快速终端滑模控制器设计方法,该方法结合反演(backstepping)设计和快速终端滑模控制的思想,实现了非完整移动机器人全局快速轨迹跟踪控制,并且能够在有限时间内完全跟... 针对基于动力学模型描述的非完整移动机器人轨迹跟踪问题,给出了一种快速终端滑模控制器设计方法,该方法结合反演(backstepping)设计和快速终端滑模控制的思想,实现了非完整移动机器人全局快速轨迹跟踪控制,并且能够在有限时间内完全跟踪上期望轨迹。该方法将系统分解为低阶子系统来处理,利用中间虚拟控制量简化了控制器的设计,具有直观的稳定性分析,设计方法简单。仿真结果验证了该控制器的正确性和有效性。 展开更多

关键词 非完整移动机器人 轨迹跟踪 快速终端滑模 反演技术

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感应电机龙伯格—滑模观测器参数辨识方法 被引量：12

17

作者 刘艳 齐晓燕 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第8期93-100,共8页

针对混合动力汽车用感应电机模型参数时变性突出的问题,研究感应电机多模型参数在线辨识算法。依据龙伯格观测器和滑模控制理论,提出龙伯格-滑模观测器在线辨识感应电机模型参数的新方法。该方法将龙伯格-滑模观测器和自适应辨识算法结... 针对混合动力汽车用感应电机模型参数时变性突出的问题,研究感应电机多模型参数在线辨识算法。依据龙伯格观测器和滑模控制理论,提出龙伯格-滑模观测器在线辨识感应电机模型参数的新方法。该方法将龙伯格-滑模观测器和自适应辨识算法结合起来对定子电流和转子磁链同时进行在线实时跟踪和自适应调节,利用定子电流估计变量的动态误差,在李亚普诺夫渐进稳定条件下实时辨识感应电机主要模型参数Rr和Rs。该方法结构简单、可靠,对驱动系统内部噪声和大测量信号扰动有很强的鲁棒性,并易于工程实现。仿真结果验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 混合动力汽车 感应电机 龙伯格“—”滑模观测器 动态输出误差技术 参数自适应

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液压机械臂基于反演的自适应二阶滑模控制 被引量：10

18

作者 李元春 王蒙 +1 位作者 盛立辉 赵博 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期193-201,共9页

利用驱动Jacobian矩阵构建机械臂系统与液压伺服系统的耦合关系,进而建立整个系统的动力学模型。考虑系统未建模动态和外界干扰,通过定义虚拟控制量并选取合适的Lyapunov函数,设计此系统的自适应二阶滑模控制律,使系统在有限时间内精确... 利用驱动Jacobian矩阵构建机械臂系统与液压伺服系统的耦合关系,进而建立整个系统的动力学模型。考虑系统未建模动态和外界干扰,通过定义虚拟控制量并选取合适的Lyapunov函数,设计此系统的自适应二阶滑模控制律,使系统在有限时间内精确跟踪期望轨迹且保持强鲁棒性,同时有效削弱了传统滑模控制对系统硬件不利的抖振。仿真结果验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 自动控制技术 液压机械臂 自适应二阶滑模控制 反演设计 抖振抑制

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大跨域条件下的自适应滚转稳定容错控制方法 被引量：4

19

作者 王雨辰 林德福 +1 位作者 王伟 纪毅 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期387-396,共10页

制导弹药在执行大跨域飞行任务时,其滚转扰动系数随速度、高度和攻角高频大幅值非线性变化,对制导弹药滚转通道稳定性造成了恶劣的影响。此外,时间滞后与控制失效等执行机构动力学特性进一步增加了滚转通道稳定性的控制难度。针对上述问... 制导弹药在执行大跨域飞行任务时,其滚转扰动系数随速度、高度和攻角高频大幅值非线性变化,对制导弹药滚转通道稳定性造成了恶劣的影响。此外,时间滞后与控制失效等执行机构动力学特性进一步增加了滚转通道稳定性的控制难度。针对上述问题,设计了一种强鲁棒性的自适应滚转稳定容错控制方法。首先,在考虑执行机构失效动力学特性条件下建立了制导弹药滚转通道的数学模型,将系统不确定性和扰动项视为外部扰动,设计一种基于自适应滑模控制理论的强鲁棒滚转稳定控制方法,以补偿非线性变化项及执行机构失效。在此基础上,进一步考虑了执行机构动力学滞后特性,利用反步法设计了一种考虑执行机构动力学的控制方法,以补偿执行机构动力学滞后特性,提高弹体的响应速度。仿真结果表明所设计控制方法对气动扰动有较强鲁棒性以及在故障处理方面的优势。 展开更多

关键词 制导弹药 滚转通道 自适应滑模控制 执行机构失效 执行机构动力学滞后 backstepping技术

原文传递

固定翼无人机自动着陆的一体化制导控制 被引量：4

20

作者 张聪 吴云洁 方迪 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1487-1497,共11页

本文基于制导控制一体化方法的思想,将滑模变结构控制和自抗扰控制技术结合于动态面控制结构中,提出一种固定翼无人机自动着陆方法.在建立六自由度无人机模型、无人机和目标点间的相对视线角度模型的基础上,在动态面控制框架下加入滑模... 本文基于制导控制一体化方法的思想,将滑模变结构控制和自抗扰控制技术结合于动态面控制结构中,提出一种固定翼无人机自动着陆方法.在建立六自由度无人机模型、无人机和目标点间的相对视线角度模型的基础上,在动态面控制框架下加入滑模变结构控制来设计制导控制一体化方法.在此过程中加入自抗扰控制技术,提高了系统对未建模部分、参数的不确定性和外界干扰的鲁棒性,并抑制了滑模变结构控制的抖振.该方法使得无人机在平稳地飞向目标点的同时能够满足着陆视线角度的约束.文中详细论述设计思想和设计方法,最后通过仿真验证说明本文方法的有效性. 展开更多

关键词 无人机 倾转弯 制导控制一体化 动态面控制 滑模变结构控制 自抗扰控制

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