遥操作机器人系统的鲁棒控制

针对遥操作系统传输通道中存在时延,造成系统不稳定和操作性能降低的问题,通过减小从外部作用力至跟踪误差的L2增益的方法,来抑制由于抓握作用力和环境力引起的位置,力跟踪误差.本文首先将遥操作机器人系统表示成状态空间形式,并且考虑到系统参数不确定性,将遥操作系统控制中存在的时延问题,跟踪问题转化为鲁棒H∞控制问题.实验结果表明了该方法的有效性.     

一类远程控制系统的时延补偿H∞鲁棒控制

针对一类有扰动的多时延不确定模型的远程控制系统,为了有效减少网络时延对系统的影响,提出了一种改进Smith补偿H∞鲁棒控制算法;在给出系统体系结构的基础上,应用改进Smith补偿器将含有网络时延的系统鲁棒性能问题转化为无时延的鲁棒性能问题,并对系统存在的模型不确定性和干扰问题引入H∞混合灵敏度设计方法设计了鲁棒控制器;此方法适用于工业现场为无线传感器网络的远程控制系统,通过对存在乘积性的不确定系统进行仿真研究,证明该算法具有良好的控制品质和动态性能。     

鲁棒控制和H∞优化

本文详细叙述了H∞优化调节理论，重点讨论了鲁棒控制系统设计和混合灵敏度问题之间的联系。     

基于网络的遥操作机器人系统传输时延研究

文章主要研究了基于网络的遥操作机器人系统传输时延的测试、分析以及数据丢包的解决方案。首先概括地介绍了系统的构成及工作原理,然后采用VisualC++6.0软件编写网络时延测试软件,并进行多种实验,最后对实验结果进行了分析,并给出了针对丢包问题的解决方案,同时基于Matlab仿真实验验证了该方案的有效性和可靠性。     

时变时滞系统的H∞鲁棒控制算法

本文以时变时滞系统为研究对象，引入Ｈ∞扰动衰减度γ为性能指标，设计时变对象的无记忆鲁棒控制器，使系统在固有时变特性和外部扰动影响条件下保证闭环稳定且具有Ｈ∞扰动衰减度γ，并讨论控制律解的存在条件。文中考虑的时滞对象具有多重状态滞后，时滞变化率小于１。     

非线性时滞摄动系统的H∞鲁棒控制

研究具有时滞的非线性不确定性系统的Ｈ∞鲁棒控制问题。基于代数Ｒｉｃｃａｔｉ方程的正定解设计出状态反馈控制器使得闭环系统满足相应的Ｈ∞鲁棒性能准则。     

遥操作机器人系统时延控制方法综述

遥操作机器人系统的应用和研究是目前机器人学一个重要的研究领域.尤其是网络遥操作系统的产生,更进一步扩大了应用领域,并对控制系统的设计带来了新的挑战.该文主要从控制的角度,面向各种性质的时延(如确定的或未知的,时变的或固定的等)对遥操作系统所带来的稳定性和透明度等问题,针对近年来为解决这些问题所提出的新的控制方法和理论进行系统的综述和分析,指出现有各种方法的优缺点,并提出了今后控制方法的研究方向和应具有的特点.     

多时滞系统H∞ 鲁棒控制

文章首先提出了多时滞系统满足Ｈ∞性能指标的充分条件及带不确定性Ｒｉｃｃａｔｉ不等式具有鲁棒性的充分必要条件,然后提出了带不确定性多时滞被控对象经状态反馈后满足Ｈ∞鲁棒设计指标的充分条件。     

短时延网络控制系统的建模与H∞鲁棒控制

为了能够正确而又方便的分析研究系统的性能、设计反馈控制律和实现计算机仿真,研究了具有不确定短时延网络控制系统建模和H∞鲁棒控制问题.考虑传感器时钟驱动,控制器、执行器事件驱动,不大于一个采样周期和有限能量的外部扰动,针对具有不确定短时延和控制约束的网络控制系统(networked control systems,NCS)建立为离散时变的不确定系统模型,通过构造适当的Lyapunov函数,利用线性矩阵不等式(linear matrix inequalities,LMI)的方法,给出了闭环NCS渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件.通过Matlab数值仿真算例验证了该方法的有效性和正确性.     

不确定长时延网络控制系统的H∞鲁棒控制

在状态不完全可测的网络控制系统中,针对不确定网络长时延、网络噪声等问题系统性能造成的影响,研究了一类具有不确定长时延网络控制系统的H∞鲁棒控制问题.在不确定网络时延大于一个采样周期时,将采用动态输出反馈的网络控制系统建模为一类具有参数不确定性的线性离散系统.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,...     

遥操作机器人系统的变时延控制

由于遥操作机器人传输通道中存在着变化的通讯时延,造成了系统不稳定和操作性能降低等问题。为了消除或减少时延的影响,在利用RBF神经网络进行延时预测的基础上,通过改进型Smith预估器进行遥操作机器人的时延控制,从而使系统稳定,并易于操作。理论分析表明,该方案对时延的变化有较强的适应性,控制系统的鲁棒稳定性和动态品质均优于单纯的Smith预估补偿控制,且易于实现。仿真结果表明,在时延情况下,该方法可实现对遥操作机器人较为准确的测控。     

变时延力反馈遥操作机器人系统的内模控制

针对遥操作机器人通讯信道变化时延破坏系统稳定性和透明性的问题,为力反馈遥操作系统建立了内模控制结构,设计了两端控制器,并给出了有界时延摄动下系统鲁棒稳定和满足鲁棒性能准则的控制器参数范围,使系统在变时延下依然稳定并具有良好的透明性．给出的控制方法不仅对时延状况适应性强,而且控制器参数少,相关度低,依据不同性能要求进行选取的灵活性大．     

基于非线性H∞状态反馈的机器人鲁棒控制

针对机器人存在参数不确定性以及外界未知干扰的情况,运用反推(backstepping)设计方法 ,通过求解非线性H∞状态反馈控制问题,设计了一种鲁棒控制器,实现了对外界未 知干扰的有效衰减,以及只考虑参数不确定性时系统跟踪误差的渐近收敛性．最后给出了对 两连杆刚性机器人的仿真,验证了控制效果．     

灵敏度函数恢复的非奇异H∞方法

在控制器设计的ＬＴＲ方法中,说明在Ｈ∞范数意义下的灵敏度函数恢复与回路传递 函数的恢复是不等价的,但灵敏度函数的恢复更适合鲁椿控制问题。     

H∞混合灵敏度方法在大包线飞控系统中的应用

针对现代飞机飞行包线的不断扩展,当前飞控系统设计中一个非常重要的问题就是要实现全包线飞行控制功能。为了获得大包线飞行范围模型参数变化系统良好的操纵品质,在给定飞行包线内选取标称设计点,应用基于H_∞混合灵敏度方法,设计大包线范围内的俯仰角运动的H_∞鲁棒控制器,并选取验证点对设计出的控制器进行验证。仿真结果表明,所设计出来的飞行控制系统在大包线范围内具有良好的鲁棒稳定性,还具有很好的鲁棒性能。     

参数和时延不确定性离散时间系统的 H∞鲁棒控制

针对含有参数和时延不确定性线性离散时间系统的鲁棒控制问题，构造改进的Lyapunov函数，并采用LMI与H∞鲁棒控制相结合的方法，使得系统在不含外界未知扰动时，只得满足一个矩阵不等式，便可通过状态的静态反馈控制使闭环系统达到二次稳定；而在系统含有外界未知扰动时，结合基于离散时间系统的无源性控制方法，同样只得满足一个矩阵不等式，便可通过状态的静态反馈控制使得闭环系统达到理想的干扰抑制作用。     

带非线性摄动的状态延迟系统的H∞鲁棒控制

研究了带非线性摄动的状态延迟系统的H∞鲁棒控制.该摄动用有界范数描述,它不仅与非延迟状态有关,而且与延迟状态有关.用动态耗散理论,基于矩阵不等式,给出了系统满足H∞鲁棒扰动衰减性能准则的充分条件;同时系统地推导出了独立于延迟的无记忆状态反馈控制器、基于状态观测器的动态输出反馈控制器和依赖于延迟的状态反馈控制器的设计算法.     

鲁棒极点约束的H∞设计

讨论在H∞混合灵敏度问题中加极点约束以避免零极点对消的设计问题,给出了乘性不确定性下的鲁棒极点约束的LMI。讨论了极点约束问题中性能权函数的处理方法。给出了H∞控制挠性系统的设计算例。     

空间机器人遥操作克服时延影响的研究进展

针对空间机器人遥操作亟需解决的时延问题,回顾了其克服时延影响的研究发展历程,并对目前应该采取的应对策略提出了建议.指出就目前的技术发展水平而言,要能够有效地克服时延以确保空间机器人遥操作稳定性的同时系统具有良好的操作性能,应该采取的策略是:①在结构化的、确定性的和静态环境下,采用具有鲁棒性的多感知增强现实技术;②在非结构化的、不确定性的和动态环境下,采用视觉引导下的从端局部智能自主控制技术;③在多态环境下,采用多模式智能控制技术.     

遥操作机器人系统带记忆的鲁棒反馈控制

针对遥操作机器人系统的通信通道中存在通信时延,以及机器人模型存在不确定性,可能造成系统不稳定和操作性能降低的问题,提出在环境模型未知的条件下,利用鲁棒控制理论,采用力、位置和速度反馈的控制方法,使得系统稳定,并且具有良好的透明性,控制参数可通过Matlab的LMI工具箱方便地求取,仿真结果表明了该方法的有效性。