用多机器人系统完成柔性物体的跟踪控制

本文研究了用多机器人系统完成柔性物体的跟踪的控制问题，为了简化对这一十分复杂问题的表述，用一个柔性长杆代替了一般形状的柔性物体，在对象的一些力学性质被确立之后，提出了一个递阶控制策略。     

柔性遥操作机器人系统的滑模变结构控制

针对遥操作机器人系统,在空间与医疗手术中应用时出现的从机械臂柔性问题,为了提高跟踪性能,采用拉格朗日法结合假设模态法,建立了末端有集中质量的单连杆柔性从机械臂的动力学模型。在此基础上,设计了一种基于柔性从机械臂的遥操作机器人系统的新型滑模变结构控制方案。进行实例仿真,结果表明,控制方案能有效地抑制柔性从机械臂的弹性振动,自由运动情况下系统能较好地实现位置跟踪。     

小型无人机地面目标跟踪系统机载云台自适应跟踪控制

本文针对小型无人机地面目标跟踪系统,提出了一种机载云台自适应跟踪控制算法.该算法在摄像机外参数未知的情况下,利用图像信息和机载传感器得到的无人机状态进行反馈,最终实现了对云台摄像机姿态的控制,使得无人机在跟踪目标飞行过程中,地面目标可以始终保持在摄像机的图像中心.为此,论文首先通过分析无人机、目标和摄像机三者的相对位姿关系,建立了目标点在图像平面的运动学模型.在此基础上,基于李雅普诺夫稳定性理论设计了自适应控制算法.理论分析与仿真结果表明本文所设计的摄像机姿态控制器在摄像机外参数未知的情况下,可以使被跟踪目标始终保持在图像中心.     

空间机器人柔性臂的动力学轨迹跟踪控制

机器人柔性擘控制问题是目前机器人研究中的一个重点和难点，本文动用基于关节的求逆技术，得到了有关大质量负载的空间机器人柔性臂动力学轨迹跟踪非线性控制问题的有效方法，并以一平面二杆空间机器人柔性臂为例进行了控制的仿真研究，仿真研究的结果表明，该方法具有较高的可靠性和良好的控制效果。     

多智能体系统的旋转目标跟踪控制

介绍对一个旋转目标实现跟踪控制的多智能体系统协调控制问题.提出一个包含领航者及多个跟随者的多智能体系统,该领航者是一个进行匀速圆周运动的智能体,为实现对领航者的跟踪,设计一种能实现旋转跟踪控制的协议,并通过李雅普诺夫方法证明协议能实现旋转目标的跟踪控制.最后,通过数值仿真实验验证了所设计的协议的有效性.     

柔性机械臂基于观测的逆动力学轨迹跟踪控制

本文探讨了稳定逆动力学与基于观测的状态误差反馈镇定器集成实现柔性机械臂 末端轨迹跟踪的控制策略．基于观测器可以充分利用由稳定逆动力学生成的理想状态轨迹信 息,实现全状态误差的反馈镇定以消除末端轨迹跟踪的扰动误差．     

基于视觉目标跟踪的PTZ控制方法

针对目前基于主动视觉的PTZ摄像机控制跟踪性能差,无法连续、实时跟踪动态目标,且跟踪目标的准确度低下等缺陷,提出了一种基于核相关视觉目标跟踪算法的云台摄像机控制方法。首先设计了云台摄像机系统的整体架构。视觉目标跟踪采用核相关目标跟踪方法,时效性很高,跟踪精确度也位列于目标跟踪领域的高等水平。根据跟踪结果信息,通过PELCO-D协议控制PTZ摄像机,始终保持目标在视频画面内。并用C++实现了KCF算法控制PTZ摄像机上位机,实验验证了该种PTZ控制方法的准确性、适用性及稳定性。     

变结构局部模型跟踪控制研究

本文针对线性失配不确定性系统，提出了一种新的模型跟踪概念－局部模型跟踪，基于变结构控制理论，研究了实现此跟踪的系统特定结构和设计方法，并证明了设计中的分离定理以及变结构局部模型跟踪控制系统的最大跟踪能力。本文突破了变结构不变性条件的苛刻限制，大大提高了系统的稳态跟踪特性。     

力矩输入有界的柔性关节机器人轨迹跟踪控制

为解决柔性关节机器人在关节驱动力矩输出受限情况下的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于奇异摄动理论的有界控制器.首先,利用奇异摄动理论将柔性关节机器人动力学模型解耦成快、慢两个子系统.然后,引入一类平滑饱和函数和径向基函数神经网络非线性逼近手段,依据反步策略设计了针对慢子系统的有界控制器.在快子系统的有界控制器设计中,通过关节弹性力矩跟踪误差的滤波处理加速系统的收敛.同时,在快、慢子系统控制器中均采用模糊逻辑实现控制参数的在线动态自调整.此外,结合李雅普诺夫稳定理论给出了严格的系统稳定性证明.最后,通过仿真对比实验验证了所提出控制方法的有效性和优越性.     

一类退化系统目标跟踪学习控制的吸引流形方法

针对一类退化系统目标跟踪的迭代学习控制问题进行了探讨．这类系统不满足目前对迭代学习控制通常所要求的收敛性条件,从而使得学习控制方法在这类系统上的应用遇到困难．为了解决这类问题,提出了一种新的设计方案——吸引流形方法．通过构造一个相应于所给系统稳定而吸引的流形,且在构造的过程中同时设计出学习控制函数序列,以使完成对所给期望目标的跟踪．同时也讨论了这种方法的可实现问题．另外,该方法可无本质困难地应用到相应的非线性系统上．     

柔性结构机器人优化设计

本文提出了柔性结构机器人优化设计问题.将机器人结构重量函数和弹性变形能函数采用线性加权组合成多目标函数,并取精度、应力、驱动力矩等限制条件作为约束方程进行优化.其优化解确定了具有一定结构柔性和最轻结构重量的柔性结构机器人各臂的最佳横截面相对几何尺寸参数.     

不匹配不确定性系统的近似变结构输出跟踪控制

针对一类具有不匹配不确定性的非线性系统,提出一种结合变结构控制方法及自适应控制方法输出跟踪控制器。首先提出一种保证不确定性系统跟踪误差指数稳定的近似变结构控制器;进而得到一种具有不确定性范数上界估计能力的自适应近似变结构控制器,并证明了所提出的自适应近似变结构控制器使跟踪误差在时间趋于无穷时收敛于零。     

基于Modelica语言的柔性结构振动控制仿真

柔性结构在快速定位过程中容易产生长时间的瞬态振动而影响定位速度和精确度,因此必须对其进行主动控制。然而,柔性结构振动控制的仿真一直存在难以建模的问题。该文为此提出一种基于Modelica语言的新的仿真途径。它具有建模工作量小、模型重用性好的特点。对一个空间梁型结构振动控制的仿真结果表明了该方法的有效性。     

双连杆柔性臂轨迹跟踪的鲁棒控制

研究了双连杆柔性臂轨迹跟踪的鲁棒控制问题·基于假设模态法和奇异摄动法,导出了双连杆柔性臂系统的动力学方程,并将系统模型分离为慢变和快变两个子系统.针对柔性臂的特点,提出了关节角的补偿控制思想,并且给出了补偿控制算法.对两个子系统分别采用滑模变结构控制和H∞控制,由此得到的组合控制使系统精确跟踪目标轨迹.研制了双连杆柔性臂实验台,并对文中提出的方法进行了实验.     

机器人轨迹跟踪的滑变结构控制

本文提出了一种新的机器人轨迹跟踪滑模变结构控制方法，给出了控制系统的设计方法和仿真实验结果。仿真结果表明，当机器人参数在±５０％范围变化且存在能量有限的正态分布随机干扰时，控制系统具有良好的自适应性。     

一类非线性相似大系统的鲁棒变结构跟踪控制

利用分析法,几何方法并与变结构理论相结合,对于由结构相同的指数最小相位系统互联而成的非线性相似组合大系统,设计了一种变结构鲁棒控制器,给出了其输出跟踪问题可解的充分条件。     

基于目标跟踪的双层结构工业预测控制

针对基于二次规划的稳态目标跟踪问题,给出一种统一的处理方法.该方法不仅可以通过加权协调各个目标的跟踪,还可通过惩罚跟踪偏差体现对输出目标跟踪的偏重.分析该方法的可行性,得到了同时适合于多优先级稳态目标优化的无静差控制的结论.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

并联机器人轨迹跟踪变结构控制的研究

本文根据并联机器人控制的特点，将离散变结构理论应用于并联机器人的轨迹控制，引进了离散趋近律的概念，给出了实用的离散变结构控制算法，仿真表明，该方法对并联机器人轨迹踪具有良好的控制效果。     

一阶非线性系统单目标动态跟踪与围捕控制

针对一阶非线性系统的单目标动态跟踪与围捕控制问题,提出了一种联合跟踪与围捕算法:跟踪过程采用序列多假设跟踪算法(SMHT),在杂波环境中获得目标状态估计后,基于一致性理论设计了一种控制器实现多智能体系统对单目标动态围捕,把系统一致性问题转化为误差稳定性问题,利用代数图论、矩阵理论和Lyapunov稳定性分析的方法,得到...