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PMSM伺服系统的自适应反步滑模控制器设计 预览
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作者 孙筱菲 于海生 +1 位作者 于金鹏 刘旭东 《青岛大学学报:工程技术版》 CAS 2019年第1期22-26,39共6页
针对负载转矩未知的永磁同步电机伺服系统的控制问题,本文提出了一种改进的自适应反步滑模位置跟踪控制方法。根据反步递推原理,选取合理的Lyapunov函数和虚拟控制变量,得到一个新的负载转矩自适应估计方法。该方法采用负载转矩自适应... 针对负载转矩未知的永磁同步电机伺服系统的控制问题,本文提出了一种改进的自适应反步滑模位置跟踪控制方法。根据反步递推原理,选取合理的Lyapunov函数和虚拟控制变量,得到一个新的负载转矩自适应估计方法。该方法采用负载转矩自适应律近似一个非线性的降阶扰动观测器,使负载转矩估计值能够快速准确地收敛到期望值。通过将自适应反步法与自适应滑模控制结合,增强了系统的抗干扰性能,采用的自适应滑模趋近律很好地削弱了系统抖振。利用Lyapunov稳定性定理,证明了系统的全局渐近稳定性,最后在LINKS-RT实验平台上对本文提出的控制方案进行实验验证。实验结果表明,该方法很好地实现了永磁同步电机控制系统的快速渐近位置跟踪控制,具有良好的抗负载扰动性能,控制方案有效实用。 展开更多
关键词 永磁同步电机 自适应反步 滑模 位置跟踪控制
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基于非线性干扰观测器的变几何进气道飞行器自适应模糊控制
2
作者 窦立谦 毛奇 +1 位作者 苏沛华 胡超芳 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期1672-1680,共9页
可移动唇罩式变几何进气道高超声速飞行器是指飞行器发动机前端设有一个能沿着来流方向前后平移的唇罩,从而能够实现飞行器的最大气流捕获,以提高发动机的机动性能.针对变几何进气道飞行器强非线性以及存在参数不确定性等特点,提出一种... 可移动唇罩式变几何进气道高超声速飞行器是指飞行器发动机前端设有一个能沿着来流方向前后平移的唇罩,从而能够实现飞行器的最大气流捕获,以提高发动机的机动性能.针对变几何进气道飞行器强非线性以及存在参数不确定性等特点,提出一种基于非线性干扰观测器的自适应模糊控制策略.首先,基于反步思想将变几何进气道飞行器模型分解为速度子系统和高度子系统,并将其转化为严反馈形式控制系统;其次,利用模糊逻辑系统并结合自适应技术在线逼近模型参数不确定项;再次,采用非线性干扰观测器补偿模糊系统逼近误差和飞行器建模误差;最后,通过仿真结果表明所设计的控制器能对飞行器速度和高度参考指令实现准确、稳定地跟踪,并验证了变几何进气道飞行器的优势. 展开更多
关键词 可移动唇罩 高超声速飞行器 自适应模糊控制 非线性干扰观测器 参数不确定 跟踪控制
考虑参数不确定性的移动机器人轨迹跟踪控制
3
作者 顾万里 胡云峰 +2 位作者 宫洵 蔡硕 陈虹 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期81-88,共8页
针对移动机器人系统中轮胎半径和轮胎间距存在的参数不确定性问题,提出自适应轨迹跟踪控制方法.首先,推导适合进行自适应控制器设计的系统误差模型,将原有控制问题转化为不确定参数的自适应更新率和虚拟控制输入的设计问题;然后,针对系... 针对移动机器人系统中轮胎半径和轮胎间距存在的参数不确定性问题,提出自适应轨迹跟踪控制方法.首先,推导适合进行自适应控制器设计的系统误差模型,将原有控制问题转化为不确定参数的自适应更新率和虚拟控制输入的设计问题;然后,针对系统中的不确定性参数,设计自适应更新率对其进行在线估计,并设计虚拟的控制输入,得到移动机器人驱动电机的左右轮转速;其次在Lyapunov稳定性框架下证明闭环跟踪误差系统的渐近稳定性和估计误差系统的稳定性;最后通过仿真和实验表明,所提出方法能够通过在线学习估计出参数真实值,使得实际运行轨迹收敛到参考轨迹,同时表明所提出方法能够抑制系统参数不确定性对控制系统的影响. 展开更多
关键词 移动机器人 参数不确定性 自适应 轨迹跟踪控制
输入受限四旋翼飞行器的模糊自适应动态面轨迹跟踪控制
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作者 沈智鹏 曹晓明 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1401-1408,共8页
针对输入受限条件下四旋翼飞行器的轨迹跟踪控制问题,考虑系统存在模型动态不确定和未知外界干扰的情况,提出一种模糊自适应动态面轨迹跟踪控制方法。该方法设计干扰观测器估计位置模型中复合扰动项,利用模糊系统逼近姿态模型中不确定... 针对输入受限条件下四旋翼飞行器的轨迹跟踪控制问题,考虑系统存在模型动态不确定和未知外界干扰的情况,提出一种模糊自适应动态面轨迹跟踪控制方法。该方法设计干扰观测器估计位置模型中复合扰动项,利用模糊系统逼近姿态模型中不确定项和外界干扰,并引入双曲正切函数和辅助系统处理输入受限问题,结合反演法和动态面技术设计轨迹跟踪控制器,以降低控制算法的复杂性,最后选取李雅普诺夫函数证明闭环系统所有信号一致最终有界。应用大疆M100飞行器模型进行仿真验证,结果表明所设计的控制器能够有效处理模型动态不确定和未知外界干扰问题,避免飞行器工作过程中因输入饱和导致执行器失效现象,精确地完成轨迹跟踪控制任务。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 输入受限 模糊自适应 干扰观测器 动态面控制 轨迹跟踪控制
未知控制方向的简单线性对象间接自适应跟踪系统的稳定性分析 预览
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作者 潘青飞 阮荣耀 谢鹏 《应用数学》 CSCD 北大核心 2019年第4期920-929,共10页
本文研究一类一阶线性连续时间对象的自适应跟踪器,并给出不同估计量和修正确定性等价控制律.我们克服了确定损失的困难(或控制)的系统增益的估计值是零,纠正了米德尔顿和Kokotovic的文章(1992)对上述对象的间接自适应调节的一些实质性... 本文研究一类一阶线性连续时间对象的自适应跟踪器,并给出不同估计量和修正确定性等价控制律.我们克服了确定损失的困难(或控制)的系统增益的估计值是零,纠正了米德尔顿和Kokotovic的文章(1992)对上述对象的间接自适应调节的一些实质性的错误的结果.在构建的自适应跟踪系统中,得到相平面轨迹或完全描述闭环系统的非线性行为的显式解的显式表达式,并对所设计的自适应跟踪系统可能由损失估计模型的稳定性所带来问题进行分析.讨论了这些结果对高阶线性连续时间对象的间接自适应跟踪情况的影响.同时通过类似的模式讨论了未知的控制方向和模型参数. 展开更多
关键词 间接自适应跟踪 稳定性分析 有界性 控制方向 非线性行为
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执行器故障不确定非线性系统最优自适应输出跟踪控制 预览
6
作者 张绍杰 吴雪 刘春生 《自动化学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期2188-2197,共10页
本文针对一类具有执行器故障的多输入多输出(Multi-input multi-output,MIMO)不确定连续仿射非线性系统,提出了一种最优自适应输出跟踪控制方案.设计了保证系统稳定性的不确定项估计神经网络权值调整算法,仅采用评价网络即可同时获得无... 本文针对一类具有执行器故障的多输入多输出(Multi-input multi-output,MIMO)不确定连续仿射非线性系统,提出了一种最优自适应输出跟踪控制方案.设计了保证系统稳定性的不确定项估计神经网络权值调整算法,仅采用评价网络即可同时获得无限时域代价函数和满足哈密顿-雅可比-贝尔曼(Hamilton-Jacobi-Bellman,HJB)方程的最优控制输入.考虑执行器卡死和部分失效故障,设计最优自适应补偿控制律,所设计的控制律可以实现对参考输出的一致最终有界跟踪.飞行器控制仿真和对比验证表明了本文方法的有效性和优越性. 展开更多
关键词 多输出多输出非线性系统 执行器故障 自适应动态规划 最优自适应控制 输出跟踪控制 神经网络
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一族具有未知扰动的非线性参数化系统的模糊控制
7
作者 岳红云 《模糊系统与数学》 北大核心 2018年第3期38-46,共9页
本文研究一类具有未知扰动非线性参数化系统的模糊自适应跟踪控制问题,且其中所有的参数都是未知的。本文的主要特点是将非线性参数化函数作为一个整体并入其它的未知连续函数中,采用模糊逻辑系统对其进行逼近,而没有使用现有文献采用... 本文研究一类具有未知扰动非线性参数化系统的模糊自适应跟踪控制问题,且其中所有的参数都是未知的。本文的主要特点是将非线性参数化函数作为一个整体并入其它的未知连续函数中,采用模糊逻辑系统对其进行逼近,而没有使用现有文献采用的分离变量技术,之后再结合递推技术设计出模糊自适应跟踪控制器,使得闭环系统的所有信号都是有界的且跟踪误差在均方意义下收敛到原点的某个小的剩余集内。最后给出仿真例子验证控制方法的有效性。 展开更多
关键词 非线性参数化系统 自适应控制 模糊逼近 递推技术 跟踪控制器
Adaptive Sliding-Mode Control of an Automotive Electronic Throttle in the Presence of Input Saturation Constraint 预览
8
作者 Rui Bai 《自动化学报:英文版》 CSCD 2018年第4期878-884,共7页
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带有时变时滞和未知死区的纯反馈系统的自适应跟踪控制 预览
9
作者 李雷雷 刘西奎 《山东科技大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2018年第6期74-83,共10页
针对一类带有时变时滞和未知死区的纯反馈非线性系统,提出一种新的自适应模糊跟踪控制方案。采用自适应反步法设计了一个虚拟控制输入信号;利用模糊逻辑近似解决了系统中的未知函数所带来的困扰;为了处理未知死区干扰,设计了一个自... 针对一类带有时变时滞和未知死区的纯反馈非线性系统,提出一种新的自适应模糊跟踪控制方案。采用自适应反步法设计了一个虚拟控制输入信号;利用模糊逻辑近似解决了系统中的未知函数所带来的困扰;为了处理未知死区干扰,设计了一个自适应模糊控制器,使用中值定理解决纯反馈结构中设计控制器的复杂问题。该控制方案保证闭环系统所有信号半全局一致有界,与此同时,系统的跟踪误差收敛到原点的一个小邻域内。最后,仿真例子证明了方案的有效性。 展开更多
关键词 自适应跟踪控制 时变 未知死区 随机非线性系统 模糊控制
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基于自适应模糊H∞控制的可重复使用运载器再入姿态控制 被引量:1
10
作者 窦立谦 毛奇 苏沛华 《控制与决策》 CSCD 北大核心 2018年第7期1181-1189,共9页
考虑可重复使用运载器再入段参数不确定性和外界干扰的影响,提出一种基于自适应模糊H∞控制的姿态复合控制策略.该策略利用模糊系统在线逼近飞行器模型的不确定性项,并设计H∞控制项以补偿模糊系统建模的误差和外界干扰.为避免引入的H... 考虑可重复使用运载器再入段参数不确定性和外界干扰的影响,提出一种基于自适应模糊H∞控制的姿态复合控制策略.该策略利用模糊系统在线逼近飞行器模型的不确定性项,并设计H∞控制项以补偿模糊系统建模的误差和外界干扰.为避免引入的H∞控制项对模糊系统逼近特性的削弱,在姿态角模糊逼近区域内,基于自适应模糊H∞控制设计姿态跟踪控制器,以保证飞行器跟踪性能;在姿态角模糊逼近区域外,基于边界自适应技术设计姿态镇定控制器,以确保飞行器稳定性.基于Lyapunov理论的稳定性分析,证明闭环控制系统的稳定性,且姿态跟踪误差收敛于原点附近的小邻域内.通过再入飞行器六自由度模型的仿真,验证所提出控制策略的有效性. 展开更多
关键词 可重复使用运载器 姿态控制 自适应模糊控制 H∞控制 跟踪控制
具有H∞性能的轮式移动机器人非线性控制器设计 预览
11
作者 顾万里 王萍 +2 位作者 胡云峰 蔡硕 陈虹 《吉林大学学报:工学版》 CSCD 北大核心 2018年第6期1811-1819,共9页
针对移动机器人动力学模型中的参数不确定性和扰动不确定性问题,提出了具有H∞跟踪性能的自适应反步控制方法。首先,以线速度和角速度为虚拟的控制输入,设计了具有渐进稳定性的运动学轨迹跟踪控制器。其次,针对动力学系统中存在的不确... 针对移动机器人动力学模型中的参数不确定性和扰动不确定性问题,提出了具有H∞跟踪性能的自适应反步控制方法。首先,以线速度和角速度为虚拟的控制输入,设计了具有渐进稳定性的运动学轨迹跟踪控制器。其次,针对动力学系统中存在的不确定参数,采用自适应方法对其进行在线估计,该方法通过引入不连续映射保证了参数估计值的有界性。然后,采用反步法设计了动力学控制器,同时,在Lyapunov框架下证明了该控制器对扰动具有H∞性能。最后通过仿真试验证明,即使在参数未知的情况下,该控制器也能够控制移动机器人跟踪上参考轨迹,且当系统存在外部扰动时,系统输出偏差能够收敛到有界范围内。由此验证了本文方法能够有效抑制系统参数变化及扰动对控制性能的影响。 展开更多
关键词 自动控制技术 移动机器人 H∞性能 自适应控制 反步法 轨迹跟踪控制
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一类死区非线性系统的自适应控制 预览
12
作者 缑延强 李成彬 《滨州学院学报》 2018年第4期46-54,共9页
针对一类具有死区输入的非线性系统,基于模糊逻辑系统的逼近能力,提出了自适应跟踪控制问题。通过设计控制函数,解决了未知死区输入问题。利用反推技术,提出一种新的自适应控制方案。该方案保证了闭环系统的所有信号一致有界,并且跟踪... 针对一类具有死区输入的非线性系统,基于模糊逻辑系统的逼近能力,提出了自适应跟踪控制问题。通过设计控制函数,解决了未知死区输入问题。利用反推技术,提出一种新的自适应控制方案。该方案保证了闭环系统的所有信号一致有界,并且跟踪误差收敛到原点的小邻域内。 展开更多
关键词 死区输入 非线性系统 自适应跟踪控制
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四旋翼飞行器自适应控制及真实参数估计
13
作者 江紫亚 何玉庆 韩建达 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2018年第4期455-460,共6页
针对四旋翼飞行器的参数不确定性问题,提出了一种基于线性滤波降阶的自适应跟踪控制策略.通过将四旋翼系统的动力学方程进行姿态和高度解耦,同时进行改写使其满足参数线性化形式,继而设计控制策略和参数自适应更新律.利用李亚普诺夫理... 针对四旋翼飞行器的参数不确定性问题,提出了一种基于线性滤波降阶的自适应跟踪控制策略.通过将四旋翼系统的动力学方程进行姿态和高度解耦,同时进行改写使其满足参数线性化形式,继而设计控制策略和参数自适应更新律.利用李亚普诺夫理论对闭环系统进行稳定性分析,保证了轨迹跟踪误差及其导数渐近收敛.同时,从系统辨识的角度对参数估计的收敛性问题进行分析.通过与基于标称模型设计的反馈线性化控制器进行对比,验证了所提控制方法的有效性.仿真结果表明,在满足持续激励条件的情况下,参数能够收敛到真实值. 展开更多
关键词 四旋翼 自适应 跟踪控制 参数辨识
带有未知死区非线性系统的自适应控制方案 预览
14
作者 李雷雷 《唐山学院学报》 2018年第3期1-6,39共7页
针对一类带有未知死区的随机严格反馈非线性系统,提出了一种自适应模糊控制方案:利用命令滤波来处理退步方法的复杂性问题,并引入误差补偿机制克服动力学表面方法的缺点;此外,通过利用死区斜坡的边界信息,对未知的非线性系统不需要建... 针对一类带有未知死区的随机严格反馈非线性系统,提出了一种自适应模糊控制方案:利用命令滤波来处理退步方法的复杂性问题,并引入误差补偿机制克服动力学表面方法的缺点;此外,通过利用死区斜坡的边界信息,对未知的非线性系统不需要建立逆死区。与已有的结果相比,该方案的优点是:通过建立补偿信号消除滤波误差,且只有一个必需的自适应参数,这使该控制方案在实际应用中更有效;该控制方案,保证了闭路系统的所有控制信号最终一致概率有界,跟踪误差收敛到相应的紧集。 展开更多
关键词 自适应跟踪控制 随机非线性系统 命令滤波
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具有外部扰动的非线性系统的自适应跟踪控制 预览 被引量:2
15
作者 葛莹莹 《齐鲁工业大学学报:自然科学版》 2017年第3期45-50,共6页
应用自适应模糊逼近方法研究了一类具有外部扰动的非线性系统的自适应跟踪控制问题。通过设计适当的Lyapunov函数和自适应率,解决外部扰动问题。利用反推技术和模糊逻辑系统的逼近能力,设计了一种新的自适应模糊控制方案,该方案保证了... 应用自适应模糊逼近方法研究了一类具有外部扰动的非线性系统的自适应跟踪控制问题。通过设计适当的Lyapunov函数和自适应率,解决外部扰动问题。利用反推技术和模糊逻辑系统的逼近能力,设计了一种新的自适应模糊控制方案,该方案保证了闭环系统的所有信号是有界的,并且跟踪误差收敛到原点的小邻域。 展开更多
关键词 外部扰动 非线性系统 自适应跟踪控制
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任意转换下带有未知迟滞的随机非线性系统自适应跟踪控制方案 预览 被引量:2
16
作者 李雷雷 刘西奎 《唐山学院学报》 2017年第3期1-8,12共9页
主要研究了任意转换下带有未知迟滞的随机非线性系统的自适应跟踪控制问题。采用变量分离方法对状态变量进行分解,使其在任意转换之下逼近于一个光滑函数。通过把径向基函数神经网络普遍近似性能与自适应反步法相结合,构造出一个在任意... 主要研究了任意转换下带有未知迟滞的随机非线性系统的自适应跟踪控制问题。采用变量分离方法对状态变量进行分解,使其在任意转换之下逼近于一个光滑函数。通过把径向基函数神经网络普遍近似性能与自适应反步法相结合,构造出一个在任意转换之下的自适应神经控制算法。所设计的控制器保证了所有闭路系统信号半全局一致有界,并且,跟踪误差最终收敛到一个原点小邻域内,提出的方案更好地保证了在任意转换之下系统的稳定性。 展开更多
关键词 自适应跟踪控制 迟滞系统 随机非线性系统 转换系统
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基于自适应神经网络的高阶非仿射变速风力机系统全局跟踪控制方法 被引量:1
17
作者 王磊 陈晨 沈涛 《太阳能学报》 CSCD 北大核心 2017年第8期2083-2089,共7页
根据高阶非仿射变速风力机的特性,提出自适应神经网络全局跟踪控制方法,实现对变速风力机转速的跟踪控制,解决由风的波动性和随机性导致的变速风力机控制中长期存在的非线性时变参数问题。首先,建立变速风力机的非线性模型,通过系... 根据高阶非仿射变速风力机的特性,提出自适应神经网络全局跟踪控制方法,实现对变速风力机转速的跟踪控制,解决由风的波动性和随机性导致的变速风力机控制中长期存在的非线性时变参数问题。首先,建立变速风力机的非线性模型,通过系统转换,将非仿射系统模型转换为仿射的严格反馈系统模型。然后,使用神经网络观测器对系统不可得到的状态进行估计。最后,将自适应神经网络全局跟踪控制方法用于系统的局部控制器,并通过仿真验证该控制方法具有良好的控制效果。 展开更多
关键词 自适应神经网络 跟踪控制 变速风力机 风能
基于观测器的多智能体系统自适应跟踪控制 预览 被引量:1
18
作者 赵蕊 朱美玲 徐勇 《计算机工程》 CSCD 北大核心 2017年第4期317-321,共5页
基于带有非线性动态的二阶多智能体系统,研究在有参考领导者条件下的跟踪一致性问题。假设跟随者之间的网络拓扑为有向图。针对跟随者不能得到自己的速度信息,为每个跟随者设计分布式观测器来估计自己的速度,在网络拓扑为有向图且在切... 基于带有非线性动态的二阶多智能体系统,研究在有参考领导者条件下的跟踪一致性问题。假设跟随者之间的网络拓扑为有向图。针对跟随者不能得到自己的速度信息,为每个跟随者设计分布式观测器来估计自己的速度,在网络拓扑为有向图且在切换拓扑图的情况下给出基于观测器的自适应控制协议。利用Lyapunov稳定性理论和矩阵理论分析,得到使系统实现一致性的充分条件。仿真结果表明,在局部观测器和控制协议及自适应控制下,跟随者可以跟踪到领导者。 展开更多
关键词 多智能体系统 一致性 观测器 自适应控制 跟踪控制
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基于自适应动态规划的矿渣微粉生产过程跟踪控制 预览 被引量:3
19
作者 王康 李晓理 +1 位作者 贾超 宋桂芝 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期1542-1551,共10页
矿渣微粉是一种新型绿色环保型建材,可以大大提高水泥混凝土的力学性能.本文以矿渣微粉生产过程为研究对象,针对该过程难以通过机理建模进行辨识和控制的特点,利用数据驱动的思想,建立矿渣微粉生产过程的递归神经网络模型.在此基础上,... 矿渣微粉是一种新型绿色环保型建材,可以大大提高水泥混凝土的力学性能.本文以矿渣微粉生产过程为研究对象,针对该过程难以通过机理建模进行辨识和控制的特点,利用数据驱动的思想,建立矿渣微粉生产过程的递归神经网络模型.在此基础上,利用自适应动态规划,设计具有控制约束的跟踪控制器,并将其应用到矿渣微粉生产过程中.仿真分析表明,建立的数据驱动模型能够有效地辨识矿渣微粉生产过程,同时,本文提出的控制方法能够实现输入受限的微粉比表面积及磨内压差的最优跟踪控制. 展开更多
关键词 矿渣微粉 数据驱动 自适应动态规划 最优跟踪控制 输入有界
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具有未知参数的机器人-摄像机系统的自适应动态反馈跟踪控制 预览
20
作者 梁振英 王朝立 +1 位作者 陈华 李彩虹 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期1595-1604,共10页
The tracking problem of nonholonomic mobile robots with uncertainties is investigated in this paper. An uncertain model of the nonholonomic kinematic system is presented based on the visual feedback and the state and ... The tracking problem of nonholonomic mobile robots with uncertainties is investigated in this paper. An uncertain model of the nonholonomic kinematic system is presented based on the visual feedback and the state and input transformations for a kind of mobile robots in chained form with uncertainties. Two transformations are exploited based on the idea of backstepping and the structure of tracking error system. Then, both an adaptive control law and a dynamic feedback robust controller are designed to track the desired trajectory by using Lyapunov direct method and the extended Barbalat Lemma. The asymptotic convergence of a closed-loop error system is proved rigorously. Finally, simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed strategies. 展开更多
关键词 非完整移动机器人 自适应控制法 跟踪控制 动态反馈 相机系统 Lyapunov直接方法 不确定性模型 误差系统
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