一类互联机器人系统鲁棒分散自适应控制

研究一类存在模型不确定性和外部扰动的互联机器人系统的控制问题.控制器由一般线性控制器,线性自适应控制器和非线性自适应控制器综合构成.通过Lyapunov理论证明设计的鲁棒分散自适应控制器能够有效地克服不确定性对系统的影响,实现闭环系统的渐近轨迹跟踪控制.最后给出一个仿真例子进一步验证控制器的有效性.     

参数不确定机器人分散鲁棒跟踪控制

提出了一种新的参数不确定机器人分散控制器设计方法．首先将关节子系统的动力学模型分解为人工标称模型和非线性时变不确定模型两部分；然后分别设计相应的标称控制器和鲁棒补偿器．标称控制器使得标称闭环系统具有理想的跟踪性能；鲁棒补偿器可以抑制参数不确定和关节间非线性耦合等因素的影响，实现鲁棒跟踪．所设计的控制器只需要局部关节的位置反馈，具有易于实现和可在线调整的优点．仿真结果说明了该方法的有效性．     

机器人鲁棒模型跟踪控制

本文根据非线性系统模型参考控制理论,提出了一种连续的机器人控制方法.这种方法可以保证跟踪误差的有界性,消除不连续控制中的高频颤动现象,同时继承了不连续控制中的鲁棒特性。     

非线性组合系统的鲁棒分散输出跟踪

研究一类具有结构不确定性的非线性相似组合系统的鲁棒分散输出跟踪控制问题。对于系统中的非匹配不确定性,利用参数摄动法设计出分散滑模控制器,使得跟踪误差收敛到零点的小邻域内。该邻域的半径可表示为设计参数的K类函数,并使系统的状态保持有界。仿真例子进一步验证了所提出设计方法的有效性。     

基于观测器的机器人鲁棒跟踪控制

基于滑模控制原理设计稳定的状态观测器，在此基础上。研究了仅有关节角位移可测量的机器人轨迹跟踪控制问题。运用反推设计方法提出一种机器人鲁棒跟踪控制新方案。通过引入用于抑制观测误差的阻尼项和调制参数。加快了输出跟踪误差的收敛速度。利用李亚普诺夫方法分析了闭环控制系统的全局稳定性，证明了系统所有状态信号有界，跟踪误差收敛到零。仿真结果进一步表明，提出的控制方案具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能。     

一种机器人轨迹的鲁棒跟踪控制

把基于拉格朗日方程的n关节机器人动力学模型,转化成了一线性状态方程.基于这种线性状态方程,利用李雅普诺夫函数方法分别针对机器人标称模型和有外界不确定性干扰时,设计前馈控制器和反馈控制器,使得机器人的实际运动轨迹在标称模型下,指数收敛于所给定的期望运动轨迹;在有外界不确定性干扰时,它与期望轨迹的误差是终值有界的.并且,针对后者所提出的控制律进行仿真.仿真结果表明,这种连续鲁棒控制律对于机器人系统存在外界不确定性干扰时是十分有效的.     

一类不确定互联系统的鲁棒分散自适应控制

利用反演法的系统性和结构特点,研究了一类含有非线性参数的不确定非线性互联系统的鲁棒分散自适应控制问题.首先,在较直观、较一般的假定下,根据系统的结构特点利用反演法设计出其控制器和自适应律,并且每个子系统控制器和自适应律的构成只利用了本身系统的状态信息,即所谓的分散控制;其次,利用Lyapunov理论证明了所设计的控制器和自适应律使得被控系统的状态及参数估计误差一致终极有界.最后,算例仿真验证了所设计的控制算法的有效性.     

一类非线性组合大系统的分散鲁棒镇定

研究一类比较广泛的非线性组合大系统的分散鲁棒镇定问题。给出了检验这类非线性组合大系统可分散鲁棒镇定的条件,该判别条件只     

一类具有不确定的互联大系统分散鲁棒输出跟踪控制器设计

针对一类具有不确定的互联大系统，研究了使受控系统鲁棒稳定和渐近跟踪参考输入的分散鲁棒跟踪控制器的设计问题，并对具有分散反馈控制器的闭环大系统，给出了其鲁棒稳定以及渐近跟踪的证明。     

Decentralized filtering adaptive constrained tracking control for interconnected nonlinear systems

This paper presents a novel decentralized filtering adaptive constrained tracking control framework for uncertain interconnected nonlinear systems. Each subsystem has its own decentralized controller based on the established decentralized state predictor. For each subsystem, a piecewise constant adaptive law will generate total uncertainty estimates by solving the error dynamics between the host system and decentralized state predictor with the neglection of unknowns, whereas a decentralized filtering control law is designed to compensate both local and mismatched uncertainties from other subsystems, as well as achieve the local objective tracking of the host system. The achievement of global objective depends on the achievement of local objective for each subsystem. In the control scheme, the nonlinear uncertainties are compensated for within the bandwidth of low‐pass filters, while the trade‐off between tracking and constraints violation avoidance is formulated as a numerical constrained optimization problem which is solved periodically. Priority is given to constraints violation avoidance at the cost of deteriorated tracking performance. The uniform performance bounds are derived for the system states and control inputs as compared to the corresponding signals of a bounded closed‐loop reference system, which assumes partial cancelation of uncertainties within the bandwidth of the control signal. Compared with model predictive control (MPC) and unconstrained controller, the proposed control architecture is capable of solving the tracking control problems for interconnected nonlinear systems subject to constraints and uncertainties.     

数值界不确定性关联大系统分散鲁棒H∞控制

针对一类状态阵,控制输入阵及关联阵中存在数值界不确定性的关联大系统,研究其分散鲁棒H∞状态反馈和输出反馈控制器设计问题.基于有界实引理,推导出了其存在分散鲁棒H∞控制器的充分条件,即一组矩阵不等式有解.利用Schur补引理,通过固定不同变量,提出了一种构建分散控制器的同伦迭代线性矩阵不等式方法.所获得的控制器使闭环大系统鲁棒稳定,并且达到给定的H∞性能指标.最后用数值例子说明了所提的设计方法的有效性.     

一类离散车组偏差系统的分散鲁棒控制

研究一类具有结构不确定性的离散车组偏差系统的分散鲁棒控制问题。应用大系统包含原理的约束条件扩展系统的信息重叠结构;兼顾系统的结构不确定性、数据传输时延及丢包,将扩展后的模型离散化;采用求解线性矩阵不等式（LMIs）的方法设计出系统存在外界干扰情况下的[H∞]次优状态反馈分散鲁棒控制器。数例仿真检验了结果的有效性。     

六自由度并联机器人分散鲁棒非线性控制

针对六自由度并联机器人动力学特点,提出了一种新型分散鲁棒非线性控制方法.与传统PD控制策略和已有分散鲁棒非线性控制方法相比,由于控制律中增加了广义误差的小数幂项,改进后的方法除保持原方法的优点外,还具有较强的终端收敛能力,能够保证跟踪误差以更快的速度全局一致收敛到一个更小的剩余集.通过选择合适的控制器参数,可使剩余集趋于0.运用Lyapunov方法分析了系统稳定性,给出了系统稳定性条件.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.     

机器人鲁棒轨迹跟踪控制系统

根据鲁棒控制理论和机器人的动态特性,针对机器人系统中存在的不确定性因素,利用不确定性的上界设计了一种鲁棒控制器,并将之用于机器人的跟踪轨迹控制,给出了仿真实验结果并与PID控制的结果进行了比较,仿真实验结果表明所设计的鲁棒控制器与PID控制器相比,具有很好的动态特性和很强的鲁棒性。     

一类离散非线性不确定互联系统的模糊分散控制

利用模糊控制方法研究一类离散非线性互联系统的分散控制问题.首先采用模糊(T-S)模型对离散非线性不确定互联系统进行模糊建模,应用并行分布补偿算法(PDC)给出状态反馈分散模糊控制方案,并基于李亚普诺夫函数方法证明了闭环系统的稳定性.然后当系统的状态不完全可测时,设计模糊分散观测器来估计各子系统的状态,从而给出基于观测器的状态反馈分散模糊控制设计的方法.因为该分散模糊控制设计问题是以线性矩阵不等式的形式给出,所以很容易用凸优化方法求解.仿真结果验证了所提出控制方法的有效性.     

Decentralized tracking control for linear uncertain interconnected systems with time delays

This paper investigates the robust output tracking problem for a class of large‐scale linear uncertain systems with interactions and time delays. Time delays exist in both states and controls. Using the Riccati equation, a procedure for determining decentralized linear control laws is presented such that the closed‐loop system asymptotically tracks the reference output and rejects any constant but unknown disturbances. The main feature of this approach is that the uncertain systems may contain time delays in both states and controls as well as in interactions between subsystems. A numerical example is included to show the results. Copyright © 2008 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society     

不确定非线性环链系统的分散鲁棒控制

提出了环链系统和一类不确定非线性环链系统,利用线性代数理论,给出了实现环链系统的充要条件,运用李雅普诺夫稳定理论和矩阵理论研究了不确定非线性环链系统的鲁棒镇定,并给出了一种非线性鲁棒镇定控制器的设计,还考虑了一类非线性环链相似组合大系统,给出了分散鲁棒镇定条件,最后给出数值例子说明设计方法的有效性。     

一类关联不确定离散系统的分散保性能控制

结合一个给定的二次型性能指标, 研究一类关联不确定离散大系统的分散保性能状态反馈控制器设计问题. 采用线性矩阵不等式处理方法, 导出了分散控制器存在的条件, 并给出了一组分散保性能控制器的参数化表示, 据此, 通过建立和求解一个凸优化问题给出了使得闭环性能指标的上界最小化的最优分散保性能控制器设计方法.