随机车辆跟随系统的鲁棒控制

基于车辆系统建模中忽略的随机因素,根据伊藤随机微分方程建立随机车辆动力学模型,运用滑模控制研究了具有鲁棒性的随机车辆纵向跟随控制。假设参数有界,设计了一类随机车辆跟随系统的变结构鲁棒控制规律。运用随机车辆跟随系统的稳定性判据分析了控制系统的稳定性,得到控制系统收敛的充分条件。数值仿真表明,根据所设计的鲁棒控制策略,既能达到满意的跟踪性能,又可以有效减弱控制抖动。     

考虑前后信息的车辆跟随自适应控制

为了增进自动化公路系统车辆控制系统的工作性能,考虑前后车辆信息,研究具有参数不确定性的车辆纵向跟随控制.假定被控车辆能获得前后相邻车辆及车队领头车辆的状态信息,基于车辆纵向动力学模型,采用固定期望车辆间距跟随策略,设计了车辆纵向跟随直接自适应滑模控制规律;应用Lyapunov函数方法和M-矩阵知识,对车辆跟随系统的渐近...     

一类时滞组合系统的并联模型参考自适应跟随控制

针对一类时滞组合系统的模型参考自适应跟随控制问题 ,提出了一种新的思路 :在选择参考模型时 ,根据系统所期望的性能指标 ,考虑各子系统间的相互作用 ,保留互联项 ;基于Lyapunov稳定性理论 ,给出模型参考自适应跟随控制方案 ,证明了其整体一致收敛性 ,并给出一个计算机仿真实例     

车辆主动悬架Terminal滑模控制研究

针对车辆主动悬架系统的控制优化与系统动态品质等问题,提出基于Terminal滑模的主动悬架控制策略.建立1/4主动悬架动力学模型与天棚阻尼参考模型,以簧上质量与簧下质量的位移及其加速度作为状态变量建立运动状态方程;其次基于Terminal函数构造滑模函数,设计主动悬架滑模控制律;最后在MATLAB/Simulink平台...     

一类具有收获的放牧系统的全局稳定性

研究了一类具有收获的放牧系统,对系统的平衡点进行了定性分析.通过构造Lyapunov函数,得到了系统正平衡点全局稳定的充分条件.     

一类二阶时变线性系统的稳定性

本文借助变换技巧及 Lyapunov 函效法,应用比较原理,研究了形如(dX(t)/dt)=■X(t)的二阶时变线性系统的稳定性,得到了平凡解稳定的若干充分条件.举例说明用所得定理判别稳定性的优点在于不需考虑系统的系数矩阵的特征值,取消了一些定理中的某些条件,说明了此定理具有一定的实用性.     

一类复值神经网络的随机指数鲁棒稳定性

为分析Markova跳变参数对系统的影响,研究了一类具有Markova跳变参数和变时滞的复数域区间神经网络的动态行为。在假定复数域激活函数仅满足Lipchitz条件的情况下,首先利用M矩阵理论和同胚映射相关原理,研究了该系统平衡点的存在性和唯一性。然后利用矢量Lyapunov函数法分析了不同模式下平衡点的随机指数鲁棒稳定性。建立的稳定性条件推广了现有结论,并且容易验证。最后,通过一个数值仿真算例验证了所得结论的可行性。     

不确定随机可变时滞系统的鲁棒稳定性

研究了一类不确定性随机可变时滞系统的指数鲁棒稳定性,利用Lyapunov函数和It公式,建立了这类系统的均方指数稳定和几乎必然指数稳定的代数判据。通过例子说明了所得判据的有效性。     

一类Van der Pol-Duffing系统的变结构滑模控制

研究了一类含有平方项和5次幂项的Van der Pol-Duffing系统的跟踪控制问题.首先,基于Lyapunov指数理论和分岔理论分析了该系统的复杂动力学行为,包括周期运动、倍周期分岔、混沌运动等;然后,在系统参数已知和未知的两种情况下,基于Lyapunov稳定性定理分别构造了两类简单的变结构滑模控制器对该系统的混...     

一类非线性时变时滞随机大系统的稳定性

讨论了线性时滞随机系统平凡解的几乎必然渐近稳定性,并推广到非线性多时滞随机大系统的几乎必然渐近稳定性.提出了非线性多时滞随机大系统几乎必然渐近稳定性的代数判据.最后,用仿真例子说明了主要结果的可行性与有效性.     

Design of Novel S-plane Controller of Autonomous Underwater Vehicle Established on Sliding Mode Control

本文在深入分析智能水下机器人（AUV）数学模型的条件下,权衡考虑了AUV的纵向速度对其他自由度产生的耦合影响,同时探讨了它自身所受剩余浮力与恢复力矩的影响,据此提出了一种基于滑模变结构的新型S面控制器。该控制器在保持普通S面控制器结构简单、参数易于调节的优点基础上,可克服AUV高速航行时采用普通S面控制器控制效果不佳的缺点;引入李雅谱诺夫函数开展控制器的稳定性分析,并将基于滑模变结构的新型S面控制器成功应用在AUV-X的基础运动控制上。开展了与普通S面控制器的对比试验,完成了试验结果对比分析,验证了文中提出的基于滑模变结构的新型S面控制器在AUV基础运动控制方面的有效性及可行性。

     

基于非线性反步法的欠驱动AUV地形跟踪控制

为实现欠驱动水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)的精确地形跟踪控制,设计了一种基于Lyapunov稳定性理论的非线性反步(backstepping)法控制器.基于虚拟向导的方法,结合AUV艇体的动力学特性,建立AUV垂直面地形跟踪误差方程,采用backstepping法设计地形跟踪控制器,利用Lyapunov稳定性理论分析了整个系统的稳定性.仿真实验中选择海底斜坡地形进行跟踪实验,且要求AUV相对地形保持一个恒定的高度偏差,结果表明该控制方法可实现对斜坡地形的精确跟踪.     

含状态项积分的时滞非线性系统鲁棒控制

研究了含状态变量积分项的一类状态时滞、控制输入时滞的非线性系统的鲁棒稳定性问题。给出了新的坐标变换,构造了Lyapunov-Krasovskii函数,并设计了相应的控制器,控制器的增益系数可通过求解线性矩阵不等式得到。数值计算实例表明,相对于某些控制器,所给出的控制器可使具有较大状态时滞的不确定线性系统一致鲁棒稳定,显示了该控制器具有较广泛的适应性。     

面向机动的临近空间飞行器自适应协调控制

为提高临近空间飞行器的机动性能,提出一种结合推力矢量的新型自适应滑模控制方法,并搭建闭环最优控制分配系统,实现气动舵面与矢量喷管最优分配,保证飞行器稳定机动飞行。首先为应对机动飞行环境中复杂不确定,设计新型自适应滑模控制器,放宽了现有自适应滑模控制不确定有界性限制,获得确保姿态角稳定跟踪的期望控制力矩。引入推力矢量技术的临近空间飞行器存在多种控制输入,控制分配是机动飞行控制的关键。其次为确保机动飞行稳定安全,从稳定性角度提升分配性能,设计闭环最优控制分配策略,将期望控制力矩精确稳定地分配到执行器,完成气动舵面和矢量喷管协调控制,实现机动飞行中姿态角对参考指令的稳定跟踪。仿真结果表明：推力矢量技术对于扩大临近空间飞行器横纵方向姿态角变化范围具有有效性,同时验证了所设计控制策略能够在复杂不确定影响下保证飞行姿态稳定。     

基于驾驶意图识别的混合动力汽车控制策略

确定了驾驶意图识别的参数,并建立了识别参数的隶属函数和模糊推理规则,通过模糊推理来识别驾驶意图。根据驾驶意图的识别结果制定了相应的整车控制策略,并进行了仿真分析。从仿真结果可以看出,模糊推理系统可以很好地识别驾驶意图,证明了基于驾驶意图识别的控制策略可以进一步提高混合动力汽车燃油经济性。     

Direct adaptive control for lane keeping in intelligent vehicle systems

In this paper, with parametric uncertainties such as the mass of vehicle, the inertia of vehicle about vertical axis, and the tire cornering stiffness, we deal with the vehicle lateral control problem in intelligent vehicle systems. Based on the dynamical model of vehicle, by applying Lyapunov function method, the control problem for lane keeping in the presence of parametric uncertainty is studied, the direct adaptive algorithm to compensate for parametric variations is proposed and the terminal sliding mode variable structure control laws are designed with look-ahead references systems. The stability of the system is investigated from the zero dynamics analysis. Simulation results show that convergence rates of the lateral displacement error, yaw angle error and slip angle are fast.     

分布参数系统滑动模控制设计的Lyapunov函数方法

利用抽象空间的Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数法，给出了一类分布参数系统的滑动模控制设计，同时利用逼近法研究了闭环系统的稳定性及滑动模的存在性问题．     

Combined Control Allocation and Sliding Mode Control in the Dynamic Control of a Vehicle with Eight In-Wheel Motors

An eight wheel independently driving steering (8WIDBS) electric vehicle is studied in this paper. The vehicle is equipped with eight in-wheel motors and a steer-by-wire system. A hierarchically coordinated vehicle dynamic control (HCVDC) system, including a high-level vehicle motion controller, a control allocation, an inverse tire model and a lower-level slip/slip angle controller, is proposed for the over-actuated vehicle system. The high-level sliding mode vehicle motion controller is designed to produce desired total forces and yaw moment, distributed to longitudinal and lateral forces of each tire by an advanced control allocation method. And the slip controller is designed to use a sliding mode control method to follow the desired slip ratios by manipulating the corresponding in-wheel motor torques. Evaluation of the overall system is accomplished by sine maneuver simulation. Simulation results confirm that the proposed control system can coordinate among the redundant and constrained actuators to achieve the vehicle dynamic control task and improve the vehicle stability.