控制受限的一类确定非完整动力学系统的镇定

利用滑动模态的方法,采用多步控制策略,对一类控制受限的不确定非完整动力学系统设计了镇定控制器,使得闭环系统的状态在有限时间内可收敛到原点的事先给定的任意小的ε领域中,最后,将该方法用于一类移动机器人的控制器设计,仿真结果验证了该方法的有效性。     

状态受限的非完整链式系统的实际镇定

考虑了状态受限的非完整单链式系统的实际镇定问题. 利用链式系统的特殊结构设计了两步控制算法. 该方法能够使闭环系统的状态最终收敛到原点的任意小邻域中, 且若系统初值小于任意正数M, 那么除了一个收敛到零的状态变量外, 其余状态变量在整个实际镇定过程中均小于正数 (1+ε)M, 其中ε可事先任意小. 最后对平面移动机器人进行了仿真, 验证了所给方法的有效性.     

用滑动模态实现一类非完整动力学系统的指数镇定

对于基变量具有对称性的一类确定非完整动力学系统,直接基于该系统模型,利用滑动模态的方法设计了指数镇定控制器,得到了状态空间中的一个区域.当系统初始状态位于该区域内时,系统状态是指数收敛的,而当初始状态不在该区域内时,可用非零的开环常值控制使系统状态在有限时间内进入这一区域.因此,它是一种简洁的全局镇定律.最后,用仿真结果验证了这一方法的有效性.     

非完整链式系统的时变光滑指数镇定

针对非完整链式系统,导出了一种时变光滑反馈控制律,该控制律可以保证系统状态全局指数收敛到原点,克服了以往控制律非光滑或虽光滑但却只能渐近镇定系统的缺陷.所得控制律应用于移动机器人系统的镇定.     

一类不确定非完整动力学系统的时变镇定

对于一类具有未知惯性参数的非完整动力学系统,提出了新的时变自适应镇定律、将其用于一类移动机器人的位姿镇定中.仿真结果验证了所提控制方法的有效性.     

一类不确定非完整动力学系统的时变镇定

对于一类具有未知惯性参数的非完整动力学系统,提出了新的时变自适应镇定律,将其用于一类移动机器人的位姿镇定中．仿真结果验证了所提控制方法的有效性．     

动态非完整控制系统的指数镇定及其在一类车式机器人中的应用

本文研究了用动力学方程表示的双输入链式非完整系统的镇定问题，设计出了非连续的指数镇定律，并将其用于一类移动机器人的位姿镇定中．仿真结果表明了该控制律的有效性．     

一类非完整系统的全局镇定

当非完整系统只能局部转换为链式形式时, 由于存在变换奇异点集合, 针对链式系统所设计的全局反馈控制律只能局部镇定原非完整系统, 而且当期望状态接近奇异点时, 闭环系统的吸引区很小. 本文针对一类可局部转换为链式系统的非完整系统, 首先利用吸引区是状态空间中的一个不变集且与变换奇异点集不相交的条件导出了一个吸引区的不变子集, 然后给出了将系统状态从任意点驱动到吸引区不变子集内的开环控制算法, 最后结合开环控制和闭环控制得到一种混合控制算法. 该混合控制算法可以保证任意不在变换奇异点集合内的期望状态是全局渐近稳定的. 对平面两转动关节空间机器人的仿真结果证实了算法的有效性.     

不确定非完整链式系统的鲁棒镇定

不确定非完整链式系统的镇定问题在过去十年中得到了许多有趣的结果, 涌现出了几类模型和相应的控制方法. 目前已经可以对这方面的发展做出总结. 本文给出了非完整链式系统的模型、镇定控制方法和一些结论, 特别是基于视觉传感器得到了一些新的有趣的不确定链式模型. 同时, 利用新的二步法、视觉反馈、状态缩放变换和切换等技术设计了新的不确定链式模型的鲁棒镇定控制器. 希望这项工作可以做到抛砖引玉, 也可以为这个领域的专家做一个较好的参考.     

FEEDBACK STABILIZATION OF NONHOLONOMIC CONTROL SYSTEMS WITH DRIFT

This paper presents a differential geometric approach for feedback stabilization of nonholonomic control systems with drift and its applicability is tested on two different systems possessing different algebraic structures: a system with six state variables and three controls, and a knife edge example. The approach is universal in the sense that it is independent of the vector fields determining the motion of the system, or of the choice of a Lyapunov function. The proposed feedback law is as a composition of a standard stabilizing feedback control for a Lie bracket extension of the original system and a periodic continuation of a specific solution to an open loop control problem stated for an abstract equation on a Lie group, an equation which describes the evolution of flows of both the original and extended systems. The open loop problem is solved as a trajectory interception problem in logarithmic coordinates of flows.     

非完整链式系统的输出跟踪控制--动态扩展线性化方法

针对非完整单链和多链系统,利用动态反馈线性化技术设计了输出跟踪控制器.证明了当满足一定的条件时,通过选择适当的输出变量并利用动态反馈可使非完整链式系统实现输入-输出完全线性化,从而可设计线性控制器跟踪期望的运动轨迹.最后以移动小车的跟踪控制为例,通过仿真验证了文中方法的有效性.     

一类不确定非完整动力学系统的鲁棒镇定及其在移动机器人中的应用

本文讨论了一类带有未知惯性参数、动静态摩擦及外界干扰的非完整动力学系统的控制问题．基于变结构控制的思想，给出了该系统的镇定方法，使得Ｐｏｍｅｔ［３］关于非完整运动学系统的时变光滑镇定律可推广到相应的带有参数不确定和干扰的动力学系统上．最后，将所得结果应用于一类移动机器人的镇定控制，仿真结果验证了该方法的有效性．     

链式系统的轨迹跟踪控制

研究了链式系统的轨迹跟踪控制问题,提出一种新的跟踪方案,设计出能实现全局轨迹跟踪的一维动态控制器,将其用于一类轮式机器人的控制中.仿真结果表明所提方法的有效性.     

FEEDBACK STABILIZATION OF NONHOLONOMIC CONTROL SYSTEMS USING MODEL DECOMPOSITION

This paper presents a simple and systematic approach for feedback stabilization of nonholonomic control systems. Its effectiveness is tested on two different nonholonomic control systems such as: a front wheel drive car, and a mobile robot with trailer. The method relies on the decomposition of model into two subsystems. One subsystem is stabilized by using the trajectory interception approach and other subsystem is steered by using sinusoidal inputs. The mixture of both types of control stabilizes the actual system. This approach does not necessitate the conversion of the system model into a “chained form”, and thus does not rely on any special transformation techniques. The approach presented is general and can be employed to control a variety of mechanical systems with velocity constraints.     

IMPLICIT TRIANGULAR OBSERVER FORM DEDICATED TO A SLIDING MODE OBSERVER FOR SYSTEMS WITH UNKNOWN INPUTS

It has been presented in previous works that every uniformly observable single‐output system can be put on a triangular observation form. For this structure a special kind of sliding mode observer has been designed by authors, which ensures a finite‐time state reconstruction using a step by step observation algorithm. In this paper, we show that the multi‐output case is more delicate to study especially when the system has some unknown inputs. Thus, in order to generalizes the triangular observer form, from single to multi‐output case, we define an Implicit Triangular Observer (ITO) form. For such a form, two results are given. Firstly, we design a finite time converging observer for all values of the unknown inputs. Secondly, we give the necessary and sufficient condition, including a matching condition, for the existence of a coordinate change to put the system into this form. It is also shown that this class of systems is a subset of the uniform observable class of systems.