平面非线性系统输出反馈镇定

本文证明：平面非线性最小相位系统能用动态输出反馈镇定,另外,还研究了非最小相位系统的动态输出反馈镇定问题。     

输入-输出非线性反馈线性化方法在飞控系统中的应用

应用基于微分几何的反馈线性化方法对飞机非线性方程进行了输入/输出反馈线性化处理,在此基础上设计了飞行轨迹跟踪控制方案,对飞机纵向自动着陆的控制系统做了数字仿真,并对参数摄动和风干扰进行了鲁棒性验证,得到了比较满意的结果.     

基于输出反馈的一类Holder连续非线性系统的全局实际镇定

借助非线性系统实际观测器的概念,对一类Holder连续非线性系统进行了输出反馈控制器设计.通过对系统状态作线性变换,得到输出反馈控制器,当输出反馈控制律作用于该系统时,闭环系统是全局实际稳定的.仿真算例说明了所得结论的可行性和有效性.     

一类非线性系统的输入—输出解耦算法

研究了非线性系统在输出向量维数不超过输入向量维数情况下，输入分级后对输出方程的解耦条件及求解算法；同时给出了输入输出的维数相等时的解并完全线性化的充要条件。     

一类非线性不确定性系统输出反馈控制设计

研究了一类非线性不确定性系统的输出反馈镇定控制问题．基于多变量的圆判据设计观测器来估计系统的状态，进而给出了观测误差满足的动态方程，然后利用积分反推方法，构造性地设计出了输出反馈镇定控制器．所设计的控制器使得闭环系统渐近稳定．仿真例子进一步验证了主要结论.     

一类非仿射非线性系统的神经网络输出反馈方案设计

针对一类非仿射非线性系统,设计了一种基于神经网络的自适应输出反馈控制方案,使得输出信号能够跟踪给定信号。构造观测器估计系统中的未知状态变量,采用神经网络结构补偿系统中的非线性部分,并且设计了鲁棒控制项来抵消逼近误差,增加了抗干扰能力。系统稳定性得到严格证明。仿真结果充分证明了该方案的有效性和可行性。     

全滑态输出反馈变结构调节器设计

针对多变量不确定线性系统,提出了一种新型的输出反馈变结构调节器的设计方案。在所构造的变结构控制律中引入一个调节因子,实现了仅依靠输出信息构造的调节器,并在滑动超平面中加入时变衰减项,基本消除了变结构控制中的能达阶段,增强了系统的抗参数摄动和外界干扰能力。仿真算例验证了该方法的有效性。     

一类非线性不确定性系统输出反馈控制设计

研究了一类非线性不确定性系统的输出反馈镇定控制问题.基于多变量的圆判据设计观测器来估计系统的状态,进而给出了观测误差满足的动态方程,然后利用积分反推方法,构造性地设计出了输出反馈镇定控制器.所设计的控制器使得闭环系统渐近稳定.仿真例子进一步验证了主要结论.     

一类多输入多输出非线性系统的全局输出反馈镇定

研究一类多输入多输出非线性系统的全局输出反馈镇定问题.基于Lyapunov稳定性理论,提出一类非线性系统的输出反馈控制器设计的新方法,给出保证闭环系统全局渐近稳定的新的充分条件.最后,仿真实例验证了所得结论的有效性.     

基于动态输出反馈的时滞T-S模糊系统无源可靠控制

目的研究一类时滞T-S模糊系统执行器部件发生故障情况下动态输出反馈的无源可靠控制问题.方法运用Lyapunov稳定性理论、故障替换和线性矩阵不等式(LMI)方法研究了时滞T-S模糊系统的无源可靠控制.结果给出了动态输出反馈无源可靠控制器存在的充分条件,给出了控制器的设计方法,通过求解线性矩阵不等式可以获得输出反馈控制器的系数矩阵.结论采用所设计的可靠控制器,在执行器部件出现故障或状态不完全可测时,均能保证闭环时滞T-S模糊系统鲁棒稳定,保持原有的无源性能指标.最后通过求解数值算例,绘制出闭环模糊系统状态响应曲线,验证了所设计方法的有效性.     

6-PRRS并联机器人正运动学求解

采用分类神经网络形式,利用运动学逆解,通过遗传算法结合Levenberg-Marquardt训练方法,可实现机器人位置从关节变量空间到工作变量空间的非线性映射,从而求得并联机器人运动学正解估计值,然后通过拟牛顿迭代计算可求得精确解,将此方法应用于6-PRRS并联机器人,结果表明:该方法计算精度高,耗时少,可应用于并联机器人的任务空间实时控制或求解并联机器人的工作空间。     

新型6-PRRS并联机器人运动学和动力学研究

利用旋量理论和指数积方法求解了6-PRRS并联机构主动关节与被动关节的位置逆解。根据该并联机构的输入输出映射关系,推导出一种基于速度投影的雅可比矩阵求解方法。提出一种解决新型6-PRRS并联机器人逆动力学问题的系统方法,采用Lagrange法建立并联机器人的刚体动力学关系,应用虚功原理最终获得动力学模型。解决了6-PRSS并联机器人一系列运动学和动力学问题,这些方法具有一定的通用性,适用于类似并联机构的分析与研究。     

6-PRRS并联机器人的动力学建模研究

为解决并联机器人动力学模型的计算复杂性与实时准确控制之间的矛盾,采用虚功原理建立6-PRRS并联机器人各构件随参数变化的完整动力学方程,对6-PRRS并联机器人动力学模型在各种工作情况下进行仿真分析,对机器人各部分质量和转动惯量对驱动力的影响进行研究,提出动力学模型简化策略,减小了动力学计算量,提高并联机器人动力学的计算速度,为并联机器人的控制和参数识别奠定了基础.     

6自由度装校机器人逆解的确定

为了实现对自主研发的6自由度装校机器人的精确控制,提出了一种机器人的逆解确定方法。通过D-H(Denavit-hartenberg matrix)法建立机器人各连杆的参考坐标系获得D-H参数,推导出机器人的运动学正解并采用解析法求得运动学逆解。基于作业时间最优的思想,采用在X-Y平面末端定域方法从多组逆解中确定出一组运动学逆解。运动学逆解可以用于机械臂末端执行器的精确定位和运动规划,为实现机器人的轨迹规划及实时控制等提供了理论基础。     

欠驱动步态行走机器人基于反相同步的脉冲控制策略

对机器人行走的一类混沌步态进行了修正并设计了新的运动模型,首次应用了机器人行走的反相同步控制方法,将机器人足底的碰撞等效为地面的脉冲作用力,使其产生新的对称步态。应用脉冲控制的方法实现对机器人行走步态的稳定控制,使机器人的混沌步态迅速收敛,从而实现稳定行走。仿真结果验证了算法的有效性。     

非线性离散系统的自适应反馈一步向前预测控制方法

针对时变、滞后、反馈时间慢且参数未知的非线性离散时间模型系统的特点，提出了一种自适应反馈控制方法。在方法中，考虑到调整时间内反馈信息少与工程易实现的要求，采用多层预报的方法，对模型跟踪误差进一步向前预测，进而利用预测结果对模型和输入做进一步修正。此外，对算法的收敛性和稳定性从数学上给出了说明。并通过数值仿真验证了方法的可行性和有效性。     

非线性变结构不确定连续系统的反馈控制

针对具有变结构且对象未知的单输入单输出的非线性系统模型的特点，基于自适应模糊，提出了一种具有投影功能的新型“扩张状态观测器”．该方法能有效跟踪变结构非线性系统的各阶状态变量，拓宽了非线性状态误差反馈控制器和自抗扰控制器的应用范围，同时给予了稳定性证明．最后，通过数值仿真验证了方法的可行性和有效性．     

广义线性系统全信息反馈调节问题完全参数化方法

提出了一种新的求解矩阵方程EΠS=AΠ+BKΠ+BL+P的完全参数化方法。应用该方法和广义逆的基本理论,在不要求系统具有正则性的前提下,给出了反馈增益阵K和L的完全参数化形式。该方法避免了求逆运算和导数运算,具有较好的数值稳定性,克服了以往方法中利用计算机求解的复杂性,给控制器的建立及多目标设计问题带来了极大方便。数值算例验证了本文方法的有效性。     

基于迭代线性矩阵不等式的模糊静态输出反馈控制

对于一类状态矩阵、输入矩阵和扰动输入矩阵中均含有不确定项的离散T-S模糊系统,研究了静态输出反馈控制的二次稳定性问题。以矩阵不等式的形式给出的充分条件保证了基于该模糊系统的静态输出反馈控制器的存在性。该充分条件不但简单,而且考虑到了各个模糊子系统之间的相互作用。最后,使用迭代线性矩阵不等式(ILMI)的方法,通过数值仿真算例证明了该设计方法的正确性及有效性。     

遥操作工程机器人力觉双向伺服控制系统

针对并行机构的力反馈双向液压伺服控制中所存在的反馈力冲击大及位置跟随差的问题,提出了一种以主、从手之间的力偏差作为主动端控制信号,位置偏差和力偏差形成从手控制量的改进并行型力觉反馈控制算法;结合遥操作工程机器人主从控制的特点,建立了该算法的动力学模型;搭建并分析了两自由度双向伺服控制实验系统。实验结果表明,该控制算法明显改善了主、从控制系统的操纵性能,操作者能够获得真实的力觉临场感,同时具有控制简单、收敛速度快、实时性好的特点。