基于面积误差评价的轨迹跟踪数字式最优预见控制

研究在数字最优预见控制中以面积误差作为评价函数的轨迹跟踪最优预见控制方法。首先 ,分析了轨迹跟踪控制的特点和一些问题 ,依次建立了基于面积误差的轨迹跟踪性能评价函数 ,从而获得轨迹跟踪的最优预见控制算法 ;然后对一个简易工作平台系统的轨迹跟踪问题进行了仿真验证。结果表明基于面积误差评价的最优预见控制方法是能够提高路径控制精度的一种有效方法。     

高速伺服的精度跟踪控制器设计

提出了一种运动控制策略,通过滑模控制,转矩波动和摩擦补偿技术来获得滚珠螺杆驱动中高带宽高精度跟踪性能.利用该控制策略,在轴进给率为1 000 mm/s,加速度为9.806 65 m/s2的状态下,可以获得0.95 μm的实验跟踪精度.     

伺服驱动系统最优预见控制的鲁棒自适应条件

基于参数不确定伺服系统的最优预见跟踪控制最优解,通过对其跟踪控制系统特征方程的分析,确定了预见跟踪控制中的预见时间与参数不确定伺服系统之间的鲁棒自适应条件,为实现伺服系统自适应预见跟踪控制奠定了基础,具有重要的科学意义和实际应用的价值.     

基于协调误差的目标轨迹预见跟踪控制的研究

针对系统已知的空间目标轨迹，提出了一种基于协调误差的空间目标轨迹最优预见跟踪控制的方法，其核心是将轨迹的协调跟踪误差和轨迹的位置跟踪误差考虑成系统的状态变量，并实施最优反馈控制。仿真分析表明，该轨迹跟踪控制方法能够有效提高系统的轨迹跟踪控制精度。     

基于线性时变模型预测控制的自主车辆轨迹跟踪控制器设计与验证

随着自动驾驶技术的快速发展,精确的轨迹跟踪已经成为汽车工业和学术领域公认的实现自主车辆运动控制的核心技术之一。为提高自主车辆轨迹跟踪的实时性与准确性,提出一种应用于自主车辆的线性时变模型预测跟踪控制器（Linear time-varying model predictive controller,LTV-MPC）设计方法。根据运动学原理建立某自主无人小车的二自由度运动学模型,其次,基于该模型构建车辆轨迹跟踪系统的误差模型并利用线性参数化理论对其进行离散化,在模型预测控制框架内将该轨迹跟踪控制器的设计转化为一个线性二次规划最优问题。在一个实际搭建的自主车辆试验平台上对所提出控制器的有效性进行不同预设参考路径轨迹下的实车验证,结果表明,该自主车辆能够对所预设的实际参考道路轨迹进行快速、准确的轨迹跟踪控制,且具有较好的行驶稳定性能。     

蛇形机器人跟踪误差预测的自适应轨迹跟踪控制器

为了满足蛇形机器人轨迹跟踪运动的精度需要,消除外界干扰对机器人跟踪误差的影响,提出了一种蛇形机器人跟踪误差预测的自适应轨迹跟踪控制器.所提出的控制器实现了机器人干扰变量、摩擦系数和控制参数的预测,并用预测值和虚拟控制函数来补偿系统的控制输入,抵消了蛇形机器人在轨迹跟踪过程中的侧滑角,避免了干扰变量对机器人带来的负面影响...     

新型多变量有约束预测控制器

针对一类多变量系统给出了带约束输入的GPC算法，该算法充分考虑了控制输入及其增量均受约束的情况，而且不必求Diophantine方程，大大减小了计算量；仿真结果说明该算法对多变量系统具有良好的鲁棒性和跟踪性能。     

基于目标预见时间的空间目标的轨迹跟踪控制

伺服系统使用最优预见控制去眼踪空间目标轨迹时,其实际跟踪轨迹在空间位置上很难协调一致.为此,本文从预见时间的物理定义入手,用面积误差重新定义了系统的误差函数,并利用哈密顿-雅可比函数重新构造了最优跟踪控制的性能指标并求出了基于目标预见时间的最优预见控制算法;然后通过一个伺服系统实例,仿真并证明了用这种算法去跟踪空间目标轨迹时,在不考虑位置协调参数的情况下,其跟踪性能及抗干扰能力都有较大提高.     

位置跟踪系统的预测控制研究

在位置跟踪系统中,希望系统输出能快速,准确地跟随输入而变化。首先采用阶跃响应法建立了控制对象的数学模型,然后将预测控制的思想用于位置跟踪系统的控制,提出了位置控制器的一种设计方法,对有关设计参数的选择进行了讨论。并针对一快速成形系统的X轴永磁同步伺服电机的控制进行了仿真和实时控制实验研究,结果表明,所设计的控制器具有很好的跟踪性能和鲁棒性能。     

基于预见控制的伺服控制系统设计

针对数控进给伺服系统跟踪轨迹事先已知的特点,在常规反馈控制结构基础上引入预见前馈补偿控制,并运用偏微分最优化法求解预见前馈补偿控制系数。应用Simulink仿真工具进行预见控制仿真研究。仿真结果表明,应用预见控制可达到快速、准确的目的。     

人工伺服跟随控制预见指示器的设计

针对高阶低阻尼被控制对象难于人工伺服跟随控制的问题,给操纵者提供参考轨迹未来预见信息具有重要意义。本文基于最优控制给出了操纵控制指示器指示信号的预见信息合成设计方法,仿真试验表明该方法对于改善跟随性能和减轻操纵者操纵负提人有显著效果。     

基于极低频输入下脉冲跟踪伺服控制方法研究

在分析了数控伺服系统低速跟踪时产生低速不平滑的原因后,根据智能控制原理提出一种基于智能控制器的复合控制设计方法,仿真结果和实验结果证明了该方法具有优良的控制特性,满足极低频下伺服控制的要求。     

基于虚位移分解与伺服轨迹约束的机械系统跟踪控制

建立在Udwadia和Kalaba方程上的伺服约束跟踪控制方法要求系统的初始条件必须与跟踪约束方程相容。针对该问题,利用广义虚位移投影分解方法,将跟踪约束误差转化为广义坐标误差与广义速度误差,通过提出系统跟踪控制总误差的概念,提出一种可以消除该误差的控制力计算方法。该方法可以实现对系统初始误差的补偿。利用该算法对系统初始跟踪误差的可控性,将其与基于Udwadia和Kalaba方程的伺服约束跟踪控制算法结合,实现了不相容初始条件下的约束系统轨迹跟踪控制。以平面2自由度机械手臂为仿真算例,对该控制算法在轨迹跟踪控制中的应用进行仿真研究。仿真结果表明,该方法可以解决机械系统跟踪控制中的初值不相容问题,同时对约束违约进行了抑制,提高了控制精度及稳定性。     

采用非线性流量特性补偿的直驱式变转速泵控系统轨迹跟踪控制

变转速电机-泵直驱电液系统的发展与伺服技术的提升使得泵控系统在保留高能效特性的同时,具有更高的硬件集成度和更快的响应速度;但是在低转速泵控工况下,此类系统依旧存在泵的流量非线性、流量偏差大等控制难点,使得变转速泵控系统难以完成高精度的执行器运动轨迹跟踪.为实现泵控液压缸系统的精密运动控制,提出了一种新颖的非线性流映射方...     

自动导引车路径跟踪和伺服控制的混合运动控制

对受到非完整约束和动力学影响的自动导引车(Automated guided vehicle,AGV),提出一种包含路径跟踪和伺服控制的混合运动控制模型。为消除AGV位姿偏差,在速度和加速度约束下,基于多步预测最优控制和智能预测迭代控制的路径跟踪技术,输出纠偏协调性最优的有限速度差控制量,并根据该控制量和AGV运行速度设置两驱动轮的目标速度。为消除驱动轮速度误差,以路径跟踪所需的伺服控制能力为决策偏好,采用多目标遗传算法优化伺服控制器的PID参数,保证两驱动轮的实际速度满足路径跟踪要求,并根据系统响应性能反馈速度和加速度约束。AGV路径跟踪试验表明,该混合运动控制模型可匹配路径跟踪技术的位姿纠偏能力与伺服控制技术的速度纠偏能力,有利于实现AGV运动性能的整体优化。     

气动人工肌肉外骨骼机器人位置跟踪控制

针对以气动人工肌肉作为关节驱动器的外骨骼机器人关节位置跟踪控制问题进行了研究。首先,在动力学模型的基础上,设计了上层控制器,并结合自适应控制和滑模控制方法降低了动力学参数不准确和扰动项未知对外骨骼机器人的影响;其次,基于无模型方法设计了底层关节力矩控制器,调整外骨骼机器人的关节力矩;最后,针对上述控制方案设计仿真实验与外骨骼机器人的穿戴实验。结果表明,该控制方法对气动人工肌肉外骨骼机器人的关节位置跟踪控制是有效的。     

基于DSP的焊缝自动跟踪控制系统设计

设计了一种基于DSP的用于球罐全位置多层焊自动跟踪的控制系统，对其工作原理、控制系统的硬件设计和软件程序设计等要点进行了阐述。该系统应用于球罐全位置多层自动焊接机器人中，实现了无导轨自动焊接全位置焊缝与多层多道焊接的自动跟踪。焊接工艺试验结果表明，焊接机器人自动跟踪精度高、焊缝质量好、工作稳定可靠。     

基于单片机的太阳能跟踪发电控制系统的设计

从提高太阳能电池板的输出功率出发,以太阳的位置跟踪为主要目标,运用低成本的STC89C51单片机为控制单元核心,价格低廉的直流电动机为动力源,以Delphi为人机交互系统开发环境,设计了一种双轴自动跟踪发电控制系统.实验表明该系统运行稳定,跟踪效率比较高,具有很高的实用价值.     

某小型光电跟踪系统中的模糊控制设计

某小型光电跟踪系统因视场小,对系统的跟踪精度、速度和稳定性提出了较高的要求。在光电跟踪系统中采用了模糊控制方法,结合某型装备进行模糊控制器的设计,并通过实验表明模糊控制能够有效的提高该跟踪系统的跟踪精度、速度和稳定性。     

智能自主控制在航迹控制系统中的应用

首先研究了自主式控制系统的关键问题,然后提出一种智能自主式航迹控制系统的结构,采用了模块化设计思想,对直升机对象的航迹控制系统进行设计.还给出了航迹自主控制关键功能模块的算法与具体实现.最后文章给出了系统数字仿真的结果,验证了系统的可行性.