非完整链式系统的时变光滑指数镇定

针对非完整链式系统,导出了一种时变光滑反馈控制律,该控制律可以保证系统状态全局指数收敛到原点,克服了以往控制律非光滑或虽光滑但却只能渐近镇定系统的缺陷.所得控制律应用于移动机器人系统的镇定.     

不确定非完整动力学系统的指数镇定

研究具有未知惯性参数非完整动力学系统的镇定问题,基于非连续变换和动力学方程的性质,设计出两类非线地指数镇定律－鲁棒控制和自适应控制律。将其用于一类移动机器人的位姿镇定,仿真结果验证了所提出控制方法的有效性。     

非完整系统的离散时间反馈镇定

讨论非完整系统的镇定问题。针对一类具有两个控制、三个状态的非完整系统，提出一种利用分段常值控制序列反馈镇定此类系统的策略，并以两杆平面空间机器人系统为例，验证了控制策略的有效性。     

非完整移动机器人的连续时变鲁棒K指数镇定

针对带有参数不确定性动态非完整移动机器人的镇定问题,提出一个全局连续的时变鲁棒控制律.首先,使用全局可逆变换将系统的动力学模型转换成一个不确定性线性子系统和一个不确定性非线性子系统;然后,引入一个与初值有关的指数衰减项,将非线性子系统转换成带扰动项的线性系统;最后,设计鲁棒控制律将整个系统镇定到原点.与已有的控制器相比,所提出的控制器能同时获得连续性、渐近性和指数收敛速度,仿真结果也验证了这一点.     

一类二阶非完整系统的镇定

研究一类二阶非完整系统的镇定问题. 通过状态和输入反馈变换将系统模型转换为二阶链式标准型, 并对标准型给出一种时变光滑指数镇定控制律. 所得结果应用于欠驱动平面刚体的镇定.     

具有时变时滞的不确定非完整系统的输出反馈镇定

针对一类含有状态时变时滞的不确定非完整系统, 提出一种输出反馈镇定控制算法. 通过应用不连续的输入-状态变换和缩放变换, 将原始研究系统转换为更利于反馈控制器设计的新系统. 基于此系统设计状态反馈控制律, 通过构造状态观测器、利用必然等价原理给出理想的输出反馈镇定控制器. 分析表明, 所设计的控制器能够使得闭环系统的状态渐近趋于零. 最后通过仿真实例表明了所提出控制策略的有效性.

     

一类不确定非完整机器人的时变自适应镇定

通过对质心和几何中心不重合情况下两轮驱动移动机器人镇定问题的研究，提出了一种光滑时变控制律，并针对质心和几何中心距离参数未知的情况，利用自适应技术对其进行了修正. 证明了所提出的控制律可使该类型移动机器人的位姿从任意的初始状态指数收敛到原点．仿真试验验证了本文所提出控制律的有效性．     

时变输出约束非完整系统的非缩放预设时间镇定控制设计（英文）

本文针对一类具有时变输出约束链式非完整系统的预设时间镇定问题,首先通过tan型障碍Lyapunov函数处理系统输出约束,然后基于所给的新型切换时变函数,直接应用于虚拟(实际)控制器设计,提出了系统状态反馈镇定的非缩放变换设计方案.本文所设计的控制器使得闭环系统状态不违反约束的同时,可在任意给定的有限时间内收敛到零点.与传统的基于缩放变换设计相比,本文所提出的控制策略既有效解决了控制器的计算奇异性问题,又减少了关于时变缩放函数的计算,使控制器设计更为简单.最后,通过仿真结果验证了所提设方法的有效性.     

用滑动模态实现一类非完整动力学系统的指数镇定

对于基变量具有对称性的一类确定非完整动力学系统,直接基于该系统模型,利用滑动模态的方法设计了指数镇定控制器,得到了状态空间中的一个区域.当系统初始状态位于该区域内时,系统状态是指数收敛的,而当初始状态不在该区域内时,可用非零的开环常值控制使系统状态在有限时间内进入这一区域.因此,它是一种简洁的全局镇定律.最后,用仿真结果验证了这一方法的有效性.     

具有多状态滞后的不确定时变时滞系统的鲁棒镇定

首先给出了具有多状态滞后的时变时滞系统渐近稳定的代数Riccati不等式形式的判据,并基于此给出了确定性时变时滞系统的镇定方法.然后给出了具有有界参数不确定性的多状态滞后时变时滞系统的镇定方法.文中的结论非常简单,只需解一个代数Riccati方程.最后给出一个算例.     

一类非完整约束系统的镇定与能控性

考虑非完整约束系统的镇定与能控性问题. 文中首先证明了虽然一般地说这类系统不能由光滑反馈镇定, 但它的存在性依赖于初值. 当初值在一个零测集外时, 这种反馈镇定确实存在. 然后我们证明了这类系统在分段光滑控制下全局可控. 由于证明是构造性的, 它给出了相应的控制.     

不确定非完整动力学系统的时变自适应控制

研究了具有未知惯性参数非完整动力学系统的镇定问题,对于一类非完整系统,给出了一种新的时变自适应律镇定律,不同于其它文中的控制律,该镇定律不是高增益的,文中也讨论了一般不确定非完整动力学系统的镇定问题,证明了时变周期镇定律的存在性,一个简单的例子说明了如何应用文中结果设计镇定律,仿真结果表明了本文所提设计方法的有效性。     

Stabilization of Nonholonomic Robotic Systems Using Adaptation and Homogeneous Feedback

This paper considers the problem of stabilizing nonholonomic robotic systems in the presence of uncertainty regarding the system dynamic model. It is proposed that a simple and effective solution to this problem can be obtained by combining ideas from homogeneous system theory and adaptive control theory. Thus each of the proposed control systems consists of two subsystems: a (homogeneous) kinematic stabilization strategy which generates a desired velocity trajectory for the nonholonomic system, and an adaptive control scheme which ensures that this velocity trajectory is accurately tracked. This approach is shown to provide arbitrarily accurate stabilization to any desired configuration and can be implemented without knowledge of the system dynamic model. Moreover, it is demonstrated that exponential rates of convergence can be achieved with this methodology. The efficacy of the proposed stabilization strategies is illustrated through extensive computer simulations with nonholonomic robotic systems arising from explicit constraints on the system kinematics and from symmetries of the system dynamics.     

时变线性切换系统的指数镇定

研究满足驻留时间条件的时变线性切换系统的指数镇定问题.在一致完全可控条件下,引入带权可控性格拉姆矩阵设计出参数化的反馈控制器,利用比较原理给出状态转移矩阵的超调估计.针对驻留时间已知和未知两种情况,通过选择设计参数消除切换产生的超调影响,建立了两个指数镇定结论.最后以仿真实例验证本文结论.     

参数不确定移动小车的鲁棒镇定

For regulating the dynamic nonholonomic mobile cart with parameter uncertainties, a time-varying robust control law is derived to yield globally exponential convergence of cart0s position and orientation to the desired set point. The controller design relies on converting the cart0s dynamics to an advantageous form, and the robust linear feedback control laws steer the cart0s position and orientation errors to zero exponentially. Simulation results show the effectiveness of the proposed control law.     

Robust Smooth Time-varying Exponential Stabilization of Dynamic Nonholonomic Mobile Cart with Parameter Uncertainties

For regulating the dynamic nonholonomic mobile cart with parameter uncertainties, a time-varying robust control law is derived to yield globally exponential convergence of cart's position and orientation to the desired set point. The controller design relies on converting the cart's dynamics to an advantageous form, and the robust linear feedback control laws steer the cart's position and orientation errors to zero exponentially. Simulation results show the effectiveness of the proposed control law.