约束非完整移动机器人轨迹跟踪的非线性预测控制

针对存在非完整约束和控制输入约束的轮式移动机器人动力学模型,研究了其全动态误差系统准无限时域非线性模型预测控制策略,通过沿名义轨迹在线线性化获取局部稳定化控制器及不变终端域,以跟踪"8"字形轨迹为例进行了仿真,结果表明,闭环系统在满足控制输入条件下具有良好的跟踪性能。     

控制受限的非完整轮式移动机器人滚动优化镇定控制

研究了存在控制量约束的非完整轮式移动机器人的镇定控制问题.针对笛卡尔坐标下的机器人动力学模型,选取加权矩阵,给出了滚动优化控制的仿真结果.为了消除位置坐标之间的耦合关系,通过坐标变换获得极坐标下动力学描述并进行了仿真,与笛卡尔坐标系下的结果相比,控制性能有较大的提高.     

摄像机模型下非完整移动机器人的自适应镇定

基于摄像机视觉反馈的方法,针对摄像机视觉参数未知及移动机器人质心和几何中心不重合且质心几何中心距离未知情况下,提出了一种不连续反馈控制律,并利用自适应技术对其进行修正,在证明时创新性地加了一个状态作为补充,最终证明了提出的控制律能使该视觉反馈系统下移动机器人的各状态由任意的初始状态指数收敛到原点,并利用MATLAB仿真验证了所设计控制器的有效性。     

一类不确定非完整机器人的不连续自适应镇定

通过对一类质心和几何中心不重合的两轮驱动移动机器人镇定问题的研究,提出一种不连续控制律,并针对质心和几何中心距离参数未知的情况,利用自适应技术对其进行修正,利用非线性系统反馈线性化的方法,证明了所提出的控制律,能使该类型移动机器人的位姿从任意θ0≠0的初始状态指数收敛到原点.利用仿真实验验证了控制律的有效性.     

基于反馈增益反步法的非完整约束移动机器人路径跟踪控制

为实现非完整约束轮式机器人的路径跟踪控制,采用虚拟向导方法建立跟踪误差方程,基于李亚普诺夫稳定性理论,设计了一种基于反馈增益的反步法控制器,既能通过控制反馈增益的调节补偿机器人动态误差模型中的非线性项对系统的影响,又能避免传统反步法控制器中存在虚拟控制的高阶导数的问题。仿真结果表明:设计的控制器参数易于调节,可实现轮式移动机器人对任意曲线路径的精确跟踪。     

非完整约束下腿轮式机器人的路径跟踪控制

在分析一种腿轮式机器人运动原理的基础上,建立了机器人在非完整约束作用下的动力学模型并讨论了路径跟踪控制问题．由于机器人受到非完整约束,线性控制方法难以实现准确的路径跟踪,为此设计了基于滑模控制的路径跟踪控制器,实验结果证明了所提出控制方法的有效性．     

非完整移动机器人的鲁棒镇定

本文针对一类典型的不确定非完整运动学系统--两轮驱动的平面移动机器人,研究了其鲁棒镇定问题。首先给出单目摄像机下的移动机器人的视觉模型,然后建立（2.0）型非完整移动机器人的运动学模型,在视觉参数未知的情形下,设计一种能使系统渐近稳定的控制器,并严格证明了闭环系统的稳定性,仿真结果验证了所设计控制器的有效性。     

考虑执行机构动态的非完整轮式移动机器人镇定控制

本文研究了将执行机构动态考虑在内的非完整轮式移动机器人(WMR)的镇定控制问题.在运动学时变镇定控制律的基础上,利用李雅普诺夫方法及Backstepping技术,首先将运动学控制器推广到动力学模型,进一步将驱动电机的动态考虑在内,最后给出了典型镇定控制任务的仿真结果.     

基于CLF的移动舞台机器人轨迹跟踪预测控制

针对移动舞台机器人的轨迹跟踪和区域受限控制问题,提出一种参数化模型预测控制算法.该算法的主要思想是离线构造移动舞台机器人误差系统的一个控制Lyapunov函数(CLF),再根据CLF主动控制方法设计可调预测控制器,并通过在线滚动优化给定性能指标计算控制器的可调参数,在保证控制器自适应性的同时降低了MPC计算量,保证了优化问题的递推可行性和闭环系统的稳定性.最后,以"圆"为参考轨迹做仿真验证,仿真结果表明:该算法具有快速、精确和全局稳定的良好特性.     

计算力矩法的CMAC同步轨迹跟踪控制与仿真

为了平面二自由度冗余驱动并联机器人更好地跟踪目标轨迹,在已有计算力矩控制的基础上加入CMAC神经网络作为补偿.CMAC结构中,轨迹跟踪误差与同步误差构造的耦合误差及其变化率组成网络的输入,经过学习后得到补偿力矩.Matlab的仿真结果表明:加入了CMAC网络补偿后,轨迹的跟踪误差与支链的同步误差都能够收敛到0,与经典的计算力矩法比较,精度有较大的提升.在计算力矩法的基础上加入CMAC网络,确实能够实现目标轨迹精确的同步跟踪.     

自由漂浮空间机器人力矩最优轨迹规划算法

针对自由漂浮空间机器人的轨迹规划问题,提出一种基于粒子群优化算法的机械臂关节角驱动力矩最优轨迹规划算法.首先通过对自由漂浮空间机器人系统的动力学方程进行分析,给出了以机械臂关节角驱动力矩为目标函数的轨迹最优控制算法,并采用高阶多项式插值方法逼近机械臂关节角轨迹,结合粒子群优化算法对机械臂关节角轨迹进行优化求解.数值仿真表明,规划出的关节角轨迹平滑连续,在完成自由漂浮空间机器人姿态调整任务的同时,机械臂关节角驱动力矩降至最低.     

The foundation and analysis of polarized magnetic system’s unified mathematical model in aerospace electromagnetic relay

Polarized magnetic system has a series of features, such as small volume, light weight, low power consumption, high sensitivity, quick movement and so on, widely used in the products of the military aerospace electromagnetic relay. The typical polarized magnetic system has mainly four structures and its simplified equivalent magnetic circuits model is the base of the design of the electromagnetic relay with permanent magnet. In the past, the analysis method that people used was difficult to build the unified mathematical models, which divided the work gap magnetic flux into "permanent magnet flux" and "electromagnetic flux". Based on the analysis method of the work gap magnetic voltage, this paper founds the unified mathematical model of the polarized magnetic system and divides the attractive torque into permanent magnet torque, polarized torque and electromagnetic torque through the energy balance formula. It analyses the influence of permanent magnet sizes on permanent magnet torque, polarized torque and electromagnetic torque through the energy balance formula and the conclusions can direct the design of aerospace electromagnetic relay with permanent magnet.     

一种综合景物垂直性约束的自定标算法

考虑到建筑物中普遍存在的平面正交性，将其作为相机自定标的新约束，该约束条件和以往基于相机的约束条件相结合可以使得所求解的绝对二次曲面的欧式特性得到满足，所重建的三维景物更符合实际。该方法的有效性在仿真数据和真实图像实验中得到验证。     

Synchronization for unified chaotic systems with noise-disturbed parameters by sliding mode control

In this paper, the active sliding mode control method is utilized to study the synchronization for unified chaotic systems with noise-disturbed parameters. Some novel results about the suitable sliding mode surface and the synchronizing control law are derived, which avoid the mistake inequality sC△Ae ≤‖△A‖∞sCein Ref.[Chaos, Solitons ＆ Fractals 21 （2004） 1249]. Finally, numerical simulations are included to show the correctness of our results and the effectiveness of the developed approach.     

含有被动关节的平面双刚体非完整运动规划

研究含有被动关节的平面双刚体的运动规划问题.该系统的动力学约束是二阶非完整的,通过给定其中一个刚体的加速度输入,并假设被动关节安装在刚体撞击中心处,系统可以产生两种不同形式的绕撞击中心的转动.从而建立一种开环运动规划方法,实现系统从一种初始状态到另一种目标状态的运动规划.仿真试验验证了该方法的有效性与可行性.     

Algorithms for single machine scheduling with availability constraints

It is a NP-hard problem to schedule a list of nonresumable jobs to the available intervals of an availability-constrained single machine to minimize the scheduling length. This paper transformed this scheduling problem into a variant of the variable-sized bin packing problem, put forward eight bin packing algorithms adapted from the classic one-dlmensional bin packing problem and investigated their performances from both of the worst-case and the average-case scenarios. Analytical results show that the worst-ease performance ratios of the algorithms are not less than 2. Experimental results for average cases show that the Best Fit and the Best Fit Decreasing algorithm outperform any others for independent and precedence-constrained jobs respectively.