基于收缩理论的多无人机姿态自适应同步控制 被引量：10

1

作者 张果 曹立佳 +1 位作者 卢天秀 林达 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2020年第2期170-176,187,共8页

针对无人机(UAV)模型参数不确定的情况,研究了集成姿态同步和轨迹跟踪问题于统一框架内的控制方法.在无人机拉格朗日动力学模型中,使用收缩理论进行精确的非线性稳定性证明,将多无人机姿态全局指数同步并收敛到共同的时变轨迹中.在外部... 针对无人机(UAV)模型参数不确定的情况,研究了集成姿态同步和轨迹跟踪问题于统一框架内的控制方法.在无人机拉格朗日动力学模型中,使用收缩理论进行精确的非线性稳定性证明,将多无人机姿态全局指数同步并收敛到共同的时变轨迹中.在外部干扰影响下,分别对模型参数已知与不确定情形下进行了仿真实验,表明了所提出方法的鲁棒性,并验证了姿态同步快于轨迹跟踪速度的收缩特性. 展开更多

关键词 收缩理论 姿态同步 自适应 拉格朗日模型

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基于收缩理论的一类非线性系统自适应动态面控制 被引量：5

2

作者 胡超芳 张志鹏 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期769-775,共7页

针对一类不确定非线性参数严反馈系统,提出基于收缩理论的自适应动态面控制方法.动态面控制器设计保证了各子系统关于状态误差部分收缩;对不确定参数构造收缩自适应律,并利用收缩下的奇异摄动分析降阶处理子系统,确保降阶前后状态误差... 针对一类不确定非线性参数严反馈系统,提出基于收缩理论的自适应动态面控制方法.动态面控制器设计保证了各子系统关于状态误差部分收缩;对不确定参数构造收缩自适应律,并利用收缩下的奇异摄动分析降阶处理子系统,确保降阶前后状态误差间的偏差及滤波误差有界;通过分层子系统的收缩鲁棒性分析,证明了原闭环系统状态半全局收敛到以期望轨迹为中心的球域内,保证了跟踪误差及自适应估计有界.刚性机械臂系统仿真验证了所提出方法的有效性. 展开更多

关键词 动态面 收缩理论 收缩自适应 奇异摄动理论 严反馈系统

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收缩理论在系统控制中的发展及应用

3

作者 刘艳红 李孟琪 李方圆 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期719-727,共9页

收缩理论作为一种区别于Lyapunov理论的非线性系统分析方法,它主要基于微分几何和流体力学的知识发展而来,为系统控制提供了新颖视角和理论工具.首先,介绍收缩理论的一些基础知识,以及收缩系统的联合、部分收缩理论和控制收缩度量等重... 收缩理论作为一种区别于Lyapunov理论的非线性系统分析方法,它主要基于微分几何和流体力学的知识发展而来,为系统控制提供了新颖视角和理论工具.首先,介绍收缩理论的一些基础知识,以及收缩系统的联合、部分收缩理论和控制收缩度量等重要结果;然后,综述收缩理论在分析系统稳定性、跟踪控制、协同控制、状态估计以及学习控制等领域的应用现状;最后,对收缩理论的未来发展趋势进行展望. 展开更多

关键词 非线性系统 收缩理论 控制收缩度量 跟踪控制 协同控制 状态估计 学习控制

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基于收缩反步的不确定机械臂轨迹跟踪控制 被引量：3

4

作者 孟宪洋 尤海荣 +2 位作者 何平 张果 李恒 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期906-914,共9页

针对不确定机械臂系统的轨迹跟踪控制问题,基于干扰观测器原理,提出了一种收缩反步控制算法.首先,采用非线性观测器对系统的模型不确定项和未知外部干扰部分进行观测.然后,使用收缩反步控制求解出控制输入力矩,从而实现对参考轨迹的精... 针对不确定机械臂系统的轨迹跟踪控制问题,基于干扰观测器原理,提出了一种收缩反步控制算法.首先,采用非线性观测器对系统的模型不确定项和未知外部干扰部分进行观测.然后,使用收缩反步控制求解出控制输入力矩,从而实现对参考轨迹的精确跟踪,并分析二阶闭环系统的增量稳定性和Lyapunov方程解的原点指数稳定性.最后,将上述所提控制律应用于2-DOF机械臂,通过收缩反步与滑模控制的对比仿真,证明其有效性. 展开更多

关键词 机械臂 轨迹跟踪 收缩理论 反步法

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基于收缩理论的船舶动力定位自适应反步控制 被引量：2

5

作者 张玉芳 刘长德 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期85-94,共10页

针对船舶动力定位系统模型受到的风浪流等环境扰动,基于收缩理论,从轨迹收敛性角度设计动力定位自适应反步控制律。采用反步设计,使每个误差子系统是收缩的,以保证状态误差全局指数收敛,并采用自适应策略对风浪流形成的有界干扰进行估计... 针对船舶动力定位系统模型受到的风浪流等环境扰动,基于收缩理论,从轨迹收敛性角度设计动力定位自适应反步控制律。采用反步设计,使每个误差子系统是收缩的,以保证状态误差全局指数收敛,并采用自适应策略对风浪流形成的有界干扰进行估计,保证估计值关于真实值有界。通过坐标变换进行收缩性分析,证明了原闭环系统下船舶位置和艏向角全局指数收敛于期望值。然后对一艘工程船开展了动力定位数值仿真与分析,验证所设计的控制器对海况具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 动力定位 收缩理论 反步法 鲁棒性

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四旋翼飞行器自适应收缩反步控制 被引量：2

6

作者 张果 卢天秀 +1 位作者 曹立佳 林达 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第1期26-31,41,共7页

针对四旋翼飞行器轨迹跟踪控制问题,考虑模型参数不确定的情况,提出了一种基于收缩理论与反步法的四旋翼飞行器自适应控制算法。首先,介绍了基于微分几何的收缩理论并给出了四旋翼飞行器的动力学模型;然后,提出了一种自适应收缩反步控... 针对四旋翼飞行器轨迹跟踪控制问题,考虑模型参数不确定的情况,提出了一种基于收缩理论与反步法的四旋翼飞行器自适应控制算法。首先,介绍了基于微分几何的收缩理论并给出了四旋翼飞行器的动力学模型;然后,提出了一种自适应收缩反步控制方法应用于飞行器跟踪期望轨迹;最后,分析了系统的增量稳定性,证明了系统是误差状态收敛的。积分反步(IB)与自适应收缩反步(ACB)的对比实验表明,应用此控制算法的飞行器系统鲁棒性更强,能够精确地完成轨迹跟踪任务。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 反步法 自适应控制 收缩理论

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非线性系统的收缩自适应反步控制 被引量：1

7

作者 胡超芳 张志鹏 《制造业自动化》 2015年第20期47-50,55,共5页

在收缩理论结构下展开对一般非线性参数严反馈不确定系统的研究,并提出了一种收缩自适应反步控制方法。本方法根据各阶子系统的连接方式设计了虚拟及实际控制输入,确保了系统的收缩性,并利用收缩自适应引理分别设计各阶子系统不确定参... 在收缩理论结构下展开对一般非线性参数严反馈不确定系统的研究,并提出了一种收缩自适应反步控制方法。本方法根据各阶子系统的连接方式设计了虚拟及实际控制输入,确保了系统的收缩性,并利用收缩自适应引理分别设计各阶子系统不确定参数的自适应估计律。本方法不但可保证系统输出渐近收敛到期望轨迹,而且能确保自适应估计值的有界性,数值仿真验证了本方法的有效性。 展开更多

关键词 参数严反馈系统 收缩理论 自适应 反步控制

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一类新的非线性观察器设计

8

作者 李成江 赵协广 《微计算机信息》 北大核心 2007年第10期313-314,共2页

对于非线性有界连续可导系统的观察器设计是观察器设计的难点之一。非线性系统一般是不具备分离属性。这加剧了观察器设计的难度。利用处理轨迹收敛的收缩理论,把控制器系统和观察器系统看作一个整体方式处理观察器设计问题,给出了非线... 对于非线性有界连续可导系统的观察器设计是观察器设计的难点之一。非线性系统一般是不具备分离属性。这加剧了观察器设计的难度。利用处理轨迹收敛的收缩理论,把控制器系统和观察器系统看作一个整体方式处理观察器设计问题,给出了非线性系统的观察器设计的一个充分条件。 展开更多

关键词 分离属性 收缩理论 轨迹收敛

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基于收缩理论的高超声速飞行器控制

9

作者 刘艳雯 胡超芳 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期264-268,共5页

为了使高超声速飞行器能够跟踪预定指令,针对其严反馈模型提出了基于收缩理论的控制方法。由于高度和速度相对独立,因此分开设计控制器。控制器设计过程中,以基于反步法的收缩理论为核心,对于模型中不确定项利用自适应进行在线识别;引... 为了使高超声速飞行器能够跟踪预定指令,针对其严反馈模型提出了基于收缩理论的控制方法。由于高度和速度相对独立,因此分开设计控制器。控制器设计过程中,以基于反步法的收缩理论为核心,对于模型中不确定项利用自适应进行在线识别;引入动态面对虚拟控制输入进行求导,并利用收缩下的奇异摄动分析降阶系统,可以证明降阶前后状态误差间的偏差及滤波误差有界。采用此方法,可证明系统状态半全局收敛,跟踪误差及自适应估计误差有界。 展开更多

关键词 高超声速飞行器 收缩理论 动态面 自适应

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基于收缩反步的四旋翼飞行器控制

10

作者 张果 曹立佳 卢天秀 《四川理工学院学报（自然科学版）》 CAS 2019年第3期36-42,共7页

针对四旋翼飞行器轨迹跟踪控制问题,将增量稳定性应用于控制器设计,提出了一种基于收缩理论与反步法的四旋翼飞行器控制算法。首先,介绍了基于微分几何的收缩理论并给出了四旋翼飞行器的动力学模型;其次,使用收缩反步控制求解出四个控... 针对四旋翼飞行器轨迹跟踪控制问题,将增量稳定性应用于控制器设计,提出了一种基于收缩理论与反步法的四旋翼飞行器控制算法。首先,介绍了基于微分几何的收缩理论并给出了四旋翼飞行器的动力学模型;其次,使用收缩反步控制求解出四个控制输入信号,以实现飞行器的期望轨迹跟踪。整个系统采用双回路结构,外环控制飞行器位置,内环控制飞行器姿态;最后,分析了系统的增量稳定性与李雅普诺夫稳定性。收缩反步与积分反步的对比实验表明,应用收缩反步控制算法的飞行器系统收敛性更强,能够精确地完成轨迹跟踪任务。 展开更多

关键词 收缩理论 四旋翼飞行器 反步法 增量稳定性

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基于PT双因素的管壳体收缩模型研究

11

作者 王东风 李红军 +2 位作者 严龙 汤鑫 肖志权 《现代机械》 2014年第1期8-11,共4页

管壳体卡口收缩尺寸与其材料、卡口位置、受力分布、卡具形状等诸多因素有关。本文对影响管壳体卡口收缩尺寸的压力因素(P)和压力作用时间(T)进行研究,应用双因素回归分析法和方差分析法对数据进行分析讨论,并建立管壳体PT收缩模型,探... 管壳体卡口收缩尺寸与其材料、卡口位置、受力分布、卡具形状等诸多因素有关。本文对影响管壳体卡口收缩尺寸的压力因素(P)和压力作用时间(T)进行研究,应用双因素回归分析法和方差分析法对数据进行分析讨论,并建立管壳体PT收缩模型,探究管壳体卡口收缩尺寸与压力(P)及压力作用时间(T)的相关性和变化规律,结果显示所建立的PT收缩模型能很好反映管壳体卡口收缩尺寸压力因素及压力作用时间之间的关系。 展开更多

关键词 管壳体 收缩理论 回归分析 方差分析 双因素

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基于收缩理论的水下无人航行器轨迹跟踪控制

12

作者 王嘉玺 高德峰 +2 位作者 麻彩朋 唐煜 姜大鹏 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第2期111-116,共6页

考虑水下无人航行器的轨迹跟踪控制,在水动力系数已知的条件下,基于收缩理论设计了全局指数收敛的理想控制器。首先,对收缩理论进行简要的介绍。与常用的李雅普诺夫方法不同,收缩理论在进行控制系统的设计和稳定性分析时,采用虚位移验... 考虑水下无人航行器的轨迹跟踪控制,在水动力系数已知的条件下,基于收缩理论设计了全局指数收敛的理想控制器。首先,对收缩理论进行简要的介绍。与常用的李雅普诺夫方法不同,收缩理论在进行控制系统的设计和稳定性分析时,采用虚位移验证系统的稳定性,避免因无明确平衡点信息而带来的阻碍,从而更容易证明控制系统的稳定性。接着,介绍了水下无人航行器的运动学和动力学模型,基于收缩理论设计了理想控制器,并证明了控制器的稳定性。最后对水下无人航行器进行了轨迹跟踪控制仿真,仿真结果验证了本文控制算法的有效性。 展开更多

关键词 水下无人航行器 收缩理论 轨迹跟踪控制

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一类非线性系统观察器设计

13

作者 李成江 王先逵 赵协广 《机械制造与自动化》 2007年第2期23-25,共3页

对于非线性有界连续可导系统的观察器设计是观察器设计的难点之一。非线性系统一般是不具备分离属性。这加剧了观察器设计的难度。利用处理轨迹收敛的收缩理论,把控制器系统和观察器系统看作一个整体方式处理观察器设计问题,给出了非线... 对于非线性有界连续可导系统的观察器设计是观察器设计的难点之一。非线性系统一般是不具备分离属性。这加剧了观察器设计的难度。利用处理轨迹收敛的收缩理论,把控制器系统和观察器系统看作一个整体方式处理观察器设计问题,给出了非线性系统的观察器设计的一个充分条件,并把它扩展到了离散非线性系统。 展开更多

关键词 分离属性 收缩理论 轨迹收敛

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基于Kerr地基模型的隧道开挖诱发桩基变形简化方法 被引量：6

14

作者 张治国 鲁明浩 +2 位作者 徐晨 宫剑飞 赵其华 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期55-66,共12页

基于Winkler模型的弹性地基反力法是水平受荷桩分析中应用较为广泛的方法,然而该模型忽略了地基土体的剪切作用。文章首先采用相较于Loganathan和Poulos(1998)解法更为精确的圆孔收缩理论计算隧道开挖引起的土体自由场位移;然后基于可... 基于Winkler模型的弹性地基反力法是水平受荷桩分析中应用较为广泛的方法,然而该模型忽略了地基土体的剪切作用。文章首先采用相较于Loganathan和Poulos(1998)解法更为精确的圆孔收缩理论计算隧道开挖引起的土体自由场位移;然后基于可以充分考虑土体剪切特性的Kerr地基模型,将土体自由场位移施加于桩基,建立桩基变形在被动位移扰动下的简化解,将土体自由场位移和桩身变形的计算结果与既有解析结果、三维有限元数值模拟结果以及监测数据进行对比,取得了较好的一致性,验证了圆孔收缩理论更为精确的结论;最后对Kerr地基模型的相关参数、桩径、地层损失比和桩隧间距进行了分析。结果表明:剪切层厚度、桩径与桩身水平位移呈反比关系;地基弹簧参数、地层损失比、桩隧间距与桩基水平位移呈正比关系;当剪切层厚度为0时,地基模型退化成Winkler地基模型;当地基弹簧参数取无穷大时,模型退化为Pasternak地基模型。 展开更多

关键词 隧道施工 桩基变形 圆孔收缩理论 Kerr地基模型 简化解

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岩土介质小孔收缩理论及其在隧道工程中的应用 被引量：6

15

作者 余海岁 庄培芝 《隧道与地下工程灾害防治》 2019年第4期13-32,共20页

隧道掘进和地下开挖涉及岩土体从其原位状态卸载的问题,该过程可以通过从原位应力状态的小孔收缩分析来模拟。经过几十年的发展,岩土介质中小孔收缩理论已成功应用于预测隧道收敛变形、计算隧道开挖引起的地层沉降和设计隧道支护体系等... 隧道掘进和地下开挖涉及岩土体从其原位状态卸载的问题,该过程可以通过从原位应力状态的小孔收缩分析来模拟。经过几十年的发展,岩土介质中小孔收缩理论已成功应用于预测隧道收敛变形、计算隧道开挖引起的地层沉降和设计隧道支护体系等工程问题,以达到控制变形和维护隧道稳定的目的。结合上述工程应用,对相关小孔收缩理论的研究现状进行了较为系统的回顾总结。且采用Mohr-Coulomb屈服准则和非相关联流动法则,给出了有限介质中柱/球形小孔从原位应力状态收缩的大应变解析解。以此为例,详细说明了一维小孔收缩弹塑性解析分析的方法。本研究内容可为小孔收缩理论的进一步发展及其在隧道工程应用提供参考。 展开更多

关键词 小孔收缩理论 隧道 变形 稳定性 解析方法

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“裁量收缩理论”在国内司法实践中的运用——以行政复议案例为基础的整理 被引量：6

16

作者 韩思阳 《行政法学研究》 CSSCI 北大核心 2012年第4期89-94,共6页

国内部分法院已有意无意地运用裁量收缩理论作出裁判,行政复议领域的张成银案与彭淑华案是其中的代表。两案作为典型案例可能已对下级法院的裁判产生了影响。裁量收缩理论并非万能,其优势在于可以迅速修补僵化的立法、避免曲解现有立法... 国内部分法院已有意无意地运用裁量收缩理论作出裁判,行政复议领域的张成银案与彭淑华案是其中的代表。两案作为典型案例可能已对下级法院的裁判产生了影响。裁量收缩理论并非万能,其优势在于可以迅速修补僵化的立法、避免曲解现有立法,可以仅通过个案约束裁量权,而非通过立法整体性地取消裁量权。其劣势在于其作用仅限于控制裁量权层面,且易导致司法权的过度扩张。 展开更多

关键词 裁量收缩理论 行政复议 行政裁量

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脱氧核糖核酸分子在高分子溶液3个不同浓度区间的电泳迁移行为 被引量：5

17

作者 靳艳 林炳承 冯应升 《色谱》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期60-63,共4页

借鉴高分子亚浓溶液线团收缩理论 ,研究了脱氧核糖核酸 (DNA)片段在高分子溶液全浓度区间的电泳迁移行为。结果表明 ,在高分子稀溶液、亚浓溶液和浓溶液 3个不同浓度区间 ,DNA的电泳迁移行为各不同 ,DNA片段的分离在这 3个浓度区间也存... 借鉴高分子亚浓溶液线团收缩理论 ,研究了脱氧核糖核酸 (DNA)片段在高分子溶液全浓度区间的电泳迁移行为。结果表明 ,在高分子稀溶液、亚浓溶液和浓溶液 3个不同浓度区间 ,DNA的电泳迁移行为各不同 ,DNA片段的分离在这 3个浓度区间也存在差异。 展开更多

关键词 毛细管电泳 脱氧核糖核酸 高分子亚浓溶液线团收缩理论 高分子溶液 电泳迁移 DNA 分离

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基于柱孔收缩理论的含气土盾构施工引起地表沉降研究

18

作者 丁智 彭少杰 +2 位作者 张霄 许教明 魏新江 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1270-1278,共9页

依托杭州地铁塘青线盾构穿越含气地层的实际工程,对柱孔收缩理论进行修正,首次提出基于柱孔收缩理论的含气地层盾构施工引起地表沉降理论计算公式,并结合实际工程参数,分析隧道埋深、开挖半径、基质吸力等因素对含气地层盾构施工引起地... 依托杭州地铁塘青线盾构穿越含气地层的实际工程,对柱孔收缩理论进行修正,首次提出基于柱孔收缩理论的含气地层盾构施工引起地表沉降理论计算公式,并结合实际工程参数,分析隧道埋深、开挖半径、基质吸力等因素对含气地层盾构施工引起地表沉降的影响。研究表明:柱孔收缩理论计算结果与实测数据较为吻合,能较好地反映出含气地层盾构掘进引起的地表沉降特征;与饱和土工程不同,双线盾构穿越含气地层时,先行线引起的地表沉降更大;含气土等非饱和土中基质吸力通过改变土体内摩擦角和黏聚力进而影响土体特性,但较之于土体黏聚力,土体内摩擦角的变化对盾构穿越含气地层引起地表沉降的影响更大。 展开更多

关键词 盾构隧道 含气地层 地表沉降 柱孔收缩理论

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下穿隧道对邻近桩基承载力与沉降的影响 被引量：3

19

作者 王超雄 胡裕琛 +1 位作者 莫品强 高新慰 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2021年第3期117-126,共10页

总结了下穿隧道开挖对邻近桩基产生的影响和小孔扩张-收缩理论的相关研究,分析了两阶段分析法、整体分析法和室内模型试验3种常见研究隧道-桩基相互作用方法的优缺点,同时在总结岩土介质小孔扩张-收缩理论研究及其在桩基工程和隧道工程... 总结了下穿隧道开挖对邻近桩基产生的影响和小孔扩张-收缩理论的相关研究,分析了两阶段分析法、整体分析法和室内模型试验3种常见研究隧道-桩基相互作用方法的优缺点,同时在总结岩土介质小孔扩张-收缩理论研究及其在桩基工程和隧道工程中应用的基础上,指出了现有小孔扩张-收缩理论在研究浅埋隧道开挖中的不足。提出一种关于浅埋隧道-桩基相互作用的求解思路,即考虑地表效应的影响,采用有限介质小孔扩张-收缩理论进行求解。给出了该方法的初始计算模型和计算流程图,并将理论计算所得各阶段土体的位移场与离心模型试验结果进行对比,验证了方法的可行性,最后基于此计算模型给出了各阶段土体的应力场及变化量。结果表明:小孔扩张-收缩理论可以考虑三维隧道开挖对邻近桩基的影响,为解决隧道-桩基相互作用提供了新的解决思路。 展开更多

关键词 隧道开挖 桩基 小孔扩张-收缩理论 承载力 沉降

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精明收缩理论视角下传统村落的保护与发展研究——以湖南省张家界市马头溪村为例

20

作者 徐琴倩 王文广 +2 位作者 周子群 曾婷 陈文洁 《农村农业农民》 2023年第13期52-54,共3页

随着工业化、城镇化的推进,乡村特有的乡土性、文化性、生态性逐渐消失。传统村落作为特殊的乡村形式,生存空间受到挤压,生产方式、人居环境、人口构成等发生了明显变化,这加剧了传统村落空心化、老龄化,造成土地闲置、文化遗忘和人口... 随着工业化、城镇化的推进,乡村特有的乡土性、文化性、生态性逐渐消失。传统村落作为特殊的乡村形式,生存空间受到挤压,生产方式、人居环境、人口构成等发生了明显变化,这加剧了传统村落空心化、老龄化,造成土地闲置、文化遗忘和人口流失等现象,这与我国城镇化推进的初心相悖。本文引用精明收缩理论对湖南省张家界市马头溪村的保护与发展进行探讨,在保护马头溪村传统文化的前提下,重构产业发展模式、合理规划公共空间。 展开更多

关键词 精明收缩理论 传统村落 保护 发展

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