基于隐式Lyapunov函数的弹药传输机械臂变增益超螺旋滑模控制 被引量：1

1

作者 林瑜斌 侯保林 +1 位作者 鲍丹 赵伟 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2573-2583,共11页

为提高某弹药传输机械臂在传输弹药过程中受到负载不确定性影响下的定位控制鲁棒性,提出一种新型的基于隐式Lyapunov函数变增益超螺旋滑模控制方法。建立弹药传输机械臂系统的动力学方程,并对方程中摩擦力矩及支反力矩的重要参数进行辨... 为提高某弹药传输机械臂在传输弹药过程中受到负载不确定性影响下的定位控制鲁棒性,提出一种新型的基于隐式Lyapunov函数变增益超螺旋滑模控制方法。建立弹药传输机械臂系统的动力学方程,并对方程中摩擦力矩及支反力矩的重要参数进行辨识,减少系统不确定性。构造隐式Lyapunov函数并设计出一种新型的变增益超螺旋滑模控制策略,通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统全局稳定。超螺旋滑模控制增益的变化取决于系统的Lyapunov函数,是滑模变量的可微函数,具有控制参数易调节的优势。实验结果表明:摩擦力矩及支反力矩补偿可使系统定位时间由补偿前2.659 s缩短到1.157 s,提高了系统定位性能。在不同工况下,控制方法可有效地抑制系统负载不确定性的影响,保证系统的定位稳定性。 展开更多

关键词 弹药传输机械臂 参数辨识 隐式lyapunov函数 超螺旋滑模控制 定位控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于隐Lyapunov函数的软变结构控制:一种控制策略 被引量：1

2

作者 张彩虹 刘云龙 +1 位作者 高存臣 孟波 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期71-76,共6页

针对变结构控制的抖振问题,基于隐Lyapunov函数,提出一种新的控制策略:软变结构控制.首先给出软变结构控制的定义和控制器的构造方法;然后设计软变结构控制器和隐Lyapunov区域,给出了控制不受限和控制受限两种情形的软变结构控制,同时,... 针对变结构控制的抖振问题,基于隐Lyapunov函数,提出一种新的控制策略:软变结构控制.首先给出软变结构控制的定义和控制器的构造方法;然后设计软变结构控制器和隐Lyapunov区域,给出了控制不受限和控制受限两种情形的软变结构控制,同时,分析了带有状态观测器的软变结构控制.软变结构控制是无滑模的变结构控制,能有效削弱抖振,保持高速调节速度和缩短趋近时间.仿真实例表明了该方法的有效性和可行性. 展开更多

关键词 非线性控制 隐lyapunov函数 软变结构控制 状态观测器

原文传递

基于深度哈密顿神经网络的物料提升机的鲁棒控制 被引量：1

3

作者 崔文豪 郭宇飞 +2 位作者 江源 王志刚 郝志强 《农业装备与车辆工程》 2024年第8期82-87,共6页

安装基座的随机振动给物料提升机系统带来不确定性,对此提出一种基于深度神经网络的非线性鲁棒控制策略。首先,采用一种嵌入哈密顿力学先验的深度神经网络(HNN),拟合了系统的动力学模型;然后,以此模型为基础,结合一种隐式Lyapunov(IL)函... 安装基座的随机振动给物料提升机系统带来不确定性,对此提出一种基于深度神经网络的非线性鲁棒控制策略。首先,采用一种嵌入哈密顿力学先验的深度神经网络(HNN),拟合了系统的动力学模型;然后,以此模型为基础,结合一种隐式Lyapunov(IL)函数,设计了系统的鲁棒镇定控制器。仿真显示,所提出的基于深度哈密顿神经网络结合IL函数控制器(HIL)的控制效果与基于精确模型的控制器IL几乎完全一致;相较传统的基于黑箱神经网络模型的IL控制(BIL)、基于误差模型(IL-E),其收敛时间分别减少了25.9%和32.5%。结果表明,所提出的控制策略能准确表征系统的非线性动力学特征,有效抑制基座振动不确定的影响,实现物料提升机的快速精确鲁棒镇定。 展开更多

关键词 基座振动 隐式lyapunov函数 鲁棒控制 深度神经网络 物料提升机

在线阅读 下载PDF 职称材料

矢量场路径规划算法及其仿真验证 被引量：1

4

作者 姜楠 徐锦法 《航空工程进展》 CSCD 2024年第4期39-49,63,共12页

无人机路径规划通常采用航点设置和过点曲线拟合的方法实现,期望航向角分段给定,不随航线的改变自动修改期望航向,不具有期望航向和期望位置自动快速生成能力。提出一种适用于复杂飞行任务路径规划的矢量场算法,并开发仿真验证系统验证... 无人机路径规划通常采用航点设置和过点曲线拟合的方法实现,期望航向角分段给定,不随航线的改变自动修改期望航向,不具有期望航向和期望位置自动快速生成能力。提出一种适用于复杂飞行任务路径规划的矢量场算法,并开发仿真验证系统验证其有效性。引入矢量场概念设计航向角制导律,使处于任意位置的飞行器能按期望航向角平滑飞抵期望目标路径,沿期望目标路径完成飞行任务;以隐函数方程建立期望路径矢量场,几何分析矢量场路径规划的原理,基于李雅普诺夫稳定性理论证明规划路径误差的有界性,距离误差和航向角误差在航向制导律作用下均能稳定收敛于0;以倾转四旋翼无人机定高飞行任务路径规划为例,应用矢量场方法采用分段过渡策略规划平滑飞行的期望路径,并进行仿真验证。结果表明:矢量场路径规划算法可行,是一种有效的快速飞行路径规划方法。 展开更多

关键词 矢量场 路径规划 隐函数方程 李雅普诺夫稳定性 分段过渡策略 可视化仿真

在线阅读 下载PDF 职称材料

弹药协调器结构和位置控制动力学分析 被引量：8

5

作者 郭宇飞 侯保林 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期392-397,共6页

提出了一种两自由度弹药协调器结构方案,研究了其在安装基础存在随机振动情况下的受控动力学行为。把安装基础的振动处理为弹药协调器所受的不确定性外部扰动力,并忽略弹药协调器对安装基础的作用,同时假设外部扰动力和控制力大小有界;... 提出了一种两自由度弹药协调器结构方案,研究了其在安装基础存在随机振动情况下的受控动力学行为。把安装基础的振动处理为弹药协调器所受的不确定性外部扰动力,并忽略弹药协调器对安装基础的作用,同时假设外部扰动力和控制力大小有界;根据协调器的第二类La-grange方程以及一种特殊给定的隐式Lyapunov函数,建立了协调器的非线性控制算法以及结构与控制的耦合动力学方程;利用牛顿迭代法与龙格库塔法,求解了上述受控系统动力学方程。计算结果表明,所提出的两自由度弹药协调器可以实现弹药在存在随机基础振动情况下的准确协调定位。 展开更多

关键词 兵器科学技术 弹药协调器 动力学 隐式lyapunov函数 控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

车体振动弹药传输机械臂的有界轨迹跟踪控制 被引量：5

6

作者 郭宇飞 侯保林 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期455-460,共6页

针对传统PID控制器未能考虑车体振动带来的不确定性外部摄动的影响,且存在控制性能依赖高控制输入、驱动容易饱和的缺点,基于计算力矩法与一种基于隐式Lyapunov函数的控制律,提出一种新的弹药传输机械臂轨迹跟踪控制方法.控制器的增益... 针对传统PID控制器未能考虑车体振动带来的不确定性外部摄动的影响,且存在控制性能依赖高控制输入、驱动容易饱和的缺点,基于计算力矩法与一种基于隐式Lyapunov函数的控制律,提出一种新的弹药传输机械臂轨迹跟踪控制方法.控制器的增益是系统误差变量的可微函数,随着实际轨迹逐渐趋向于期望轨迹,该增益逐渐趋向于无穷大,但是控制输入始终满足给定的约束.数值求解系统的动力学方程中采用牛顿迭代法与龙格库塔法交叉迭代.结果显示,所设计的控制器可以有效抑制车体振动的影响,实现了弹药传输机械臂的渐进轨迹跟踪控制,具有良好的鲁棒性. 展开更多

关键词 弹药传输机械臂 轨迹跟踪 隐式lyapunov函数 计算力矩法 有界控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

解随机森林发展方程的半隐式欧拉法的收敛性(英文) 被引量：3

7

作者 丁效华 马强 《黑龙江大学自然科学学报》 CAS 北大核心 2008年第6期719-730,共12页

一般来说,大多数随机偏微分方程并不存在显式解,因此,数值方法是研究这类方程解的性质的十分有效的工具。应用半隐式欧拉方法求解一类随机森林发展方程,从而得到其近似解,并证明了当满足一些比线性增长条件和全局利普希茨条件弱的条件时... 一般来说,大多数随机偏微分方程并不存在显式解,因此,数值方法是研究这类方程解的性质的十分有效的工具。应用半隐式欧拉方法求解一类随机森林发展方程,从而得到其近似解,并证明了当满足一些比线性增长条件和全局利普希茨条件弱的条件时,半隐式欧拉格式将依概率收敛于方程的解析解,其收敛阶为p=12. 展开更多

关键词 随机森林发展方程 半隐式欧拉方法 依概率收敛 李雅普偌夫函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有输出限制的纯反馈系统的神经网络控制 被引量：2

8

作者 史昱 尹丽子 《济南大学学报（自然科学版）》 北大核心 2017年第5期394-400,共7页

为了研究一类具有输出限制的不确定非线性纯反馈系统的自适应神经网络追踪控制问题,利用神经网络的非线性逼近能力与自适应控制的反推法给出该系统的自适应控制器;利用障碍Lyapunov函数与隐函数存在定理进行控制器的设计。结果表明,该... 为了研究一类具有输出限制的不确定非线性纯反馈系统的自适应神经网络追踪控制问题,利用神经网络的非线性逼近能力与自适应控制的反推法给出该系统的自适应控制器;利用障碍Lyapunov函数与隐函数存在定理进行控制器的设计。结果表明,该控制方法保证了闭环系统所有信号的半全局一致最终有界性。 展开更多

关键词 纯反馈系统 输出限制 障碍lyapunov函数 隐函数定理 自适应控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

考虑基础振动与惯量不确定的机械臂力位混合控制 被引量：4

9

作者 王佳松 郭宇飞 +1 位作者 王志刚 郝志强 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2020年第6期447-455,共9页

针对机械臂与环境接触碰撞过程中受基础振动和负载惯量不确定性的影响,将机械臂末端的力控制和位置控制解耦到正交空间下,采用比例-积分加接触力前馈控制方法和一种基于隐式Lyapunov函数的控制算法分别进行力控制和位置控制,设计一种用... 针对机械臂与环境接触碰撞过程中受基础振动和负载惯量不确定性的影响,将机械臂末端的力控制和位置控制解耦到正交空间下,采用比例-积分加接触力前馈控制方法和一种基于隐式Lyapunov函数的控制算法分别进行力控制和位置控制,设计一种用于连续时变反馈机械臂位置控制的力位混合控制器;并在基础振动下与传统的机械臂力位混合控制器性能进行仿真对比,同时对负载惯量不确定情况下该力位混合控制器的性能进行仿真计算。结果表明,所设计的机械臂力位混合控制器能够抑制基础振动和负载惯量不确定性的影响,实现了机械臂在基础振动与负载惯量不确定情况下接触力和位置的同时控制;与传统的力位混合控制器相比,其在控制速度、控制精度和稳定性等方面均有明显提升,具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 机械臂 力位混合控制 基础振动 惯量不确定 隐式lyapunov函数 有界鲁棒控制

在线阅读 下载PDF 职称材料

存在基础振动的物料搬运机时间最优控制 被引量：2

10

作者 梅瑞麟 郭宇飞 +1 位作者 王志刚 郝志强 《包装工程》 CAS 北大核心 2021年第15期182-188,共7页

目的探讨存在基础振动情况下,物料搬运机的时间最优定位控制问题。方法使用第2类Lagrange方法建立系统的动力学方程,设计一种基于隐式Lyapunov函数的时间最优控制器。结合时间最优稳定性引理,采用Lyapunov理论证明了所提控制算法能使定... 目的探讨存在基础振动情况下,物料搬运机的时间最优定位控制问题。方法使用第2类Lagrange方法建立系统的动力学方程,设计一种基于隐式Lyapunov函数的时间最优控制器。结合时间最优稳定性引理,采用Lyapunov理论证明了所提控制算法能使定位误差在最优时间内收敛到原点。结果控制器增益表现为连续时变的PD型控制,当系统状态变量逐渐趋于0时,控制器增益作为系统状态变量的可微函数逐渐趋于无穷大。结论数值仿真显示,该控制器能克服基础振动影响,使物料搬运机快速机动到指定位置,具有时间最优特性和较强的抗干扰性。 展开更多

关键词 基础振动 时间最优控制 定位控制 隐式lyapunov函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

负载不确定振动基机械臂的有限时间鲁棒镇定控制 被引量：4

11

作者 梅瑞麟 郭宇飞 +1 位作者 王志刚 郝志强 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期128-137,共10页

针对存在外部振动激励与负载变化的机械臂在实现位置控制时耗时长、精度低等问题,提出了一种鲁棒有限时间控制方法。使用第二类Lagrange方法建立了含外部扰动的机械臂动力学方程,将基座所受振动激励处理为系统惯性不确定项,设计了基于隐... 针对存在外部振动激励与负载变化的机械臂在实现位置控制时耗时长、精度低等问题,提出了一种鲁棒有限时间控制方法。使用第二类Lagrange方法建立了含外部扰动的机械臂动力学方程,将基座所受振动激励处理为系统惯性不确定项,设计了基于隐式Lyapunov函数的有限时间控制器;结合有限时间稳定性引理,采用Lyapunov理论证明了所提控制算法可以在有限时间内收敛稳定,给出了控制器计算流程;以基座存在振动的两连杆机械臂为对象,搭建试验装置并考虑外部振动与负载变化的情况进行多组对比试验。研究结果表明:所提出的方法能克服基座振动与负载变化的影响,使控制对象快速趋近目标位置,具有较好的抗干扰性与鲁棒性。 展开更多

关键词 机械臂 振动激励 镇定控制 负载变化 隐式lyapunov函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

非线性系统的有限时间精细抗干扰控制 被引量：3

12

作者 韩俊杰 魏新江 《鲁东大学学报（自然科学版）》 2021年第3期193-199,266,共8页

本文研究一类具有多源干扰的非线性系统在有限时间条件下抗干扰问题,提出有限时间精细抗干扰控制方案。通过设计非线性干扰观测器,解决系统中含有的不确定性非线性项,同时保证复合系统全局有限时间稳定。最后,通过一个数值仿真实例验证... 本文研究一类具有多源干扰的非线性系统在有限时间条件下抗干扰问题,提出有限时间精细抗干扰控制方案。通过设计非线性干扰观测器,解决系统中含有的不确定性非线性项,同时保证复合系统全局有限时间稳定。最后,通过一个数值仿真实例验证了本文所设计的控制方案是可行的。 展开更多

关键词 基于干扰观测器的控制 有限时间控制 隐式李雅普诺夫函数 全局有限时间稳定 多源干扰

在线阅读 下载PDF 职称材料

一个具有二维零空间的跨越式分歧定理

13

作者 刘焱南 王玉文 《哈尔滨师范大学自然科学学报》 CAS 2009年第2期17-19,共3页

讨论带有参数的非线性方程F(,λu)=0的分歧问题,其中F:×X→Y为非线性微分映射,X、Y为Banach空间,利用Lyapunov-Schm idt约化过程和隐函数定理,证明了一个Fu(λ*,0)的零空间为二维的跨越式分歧定理.

关键词 二维零空间 lyapunov-Schmidt约化过程 隐函数定理

在线阅读 下载PDF 职称材料

具有接种免疫的离散腮腺炎模型的动力学性态

14

作者 王治萍 《萍乡学院学报》 2018年第3期7-10,32,共5页

根据腮腺炎的流行传播特点,建立了具有标准发生率的离散SEIR腮腺炎模型,并研究了其全局动力学性态。首先,介绍了离散传染病模型的研究意义、腮腺炎的传播发病机理以及国内外研究进展。其次,通过数学归纳法证明了模型解的非负性和有界性... 根据腮腺炎的流行传播特点,建立了具有标准发生率的离散SEIR腮腺炎模型,并研究了其全局动力学性态。首先,介绍了离散传染病模型的研究意义、腮腺炎的传播发病机理以及国内外研究进展。其次,通过数学归纳法证明了模型解的非负性和有界性,定义了模型的基本再生数R_0,证明了当R_0<1时,模型存在唯一的无病平衡点并且是全局渐近稳定的。当R_0>1时,无病平衡点不稳定,模型存在地方病平衡点,通过构造合理的Lyapunov函数证明了地方病平衡点是全局渐近稳定的。最后,利用数值模拟验证了理论结果的正确性。 展开更多

关键词 离散SEIR传染病模型 隐式欧拉法 基本再生数 渐近稳定性 lyapunov函数

在线阅读 下载PDF 职称材料

一个从多重特征值出发的分歧定理 被引量：1

15

作者 尤佳 刘萍 王玉文 《数学的实践与认识》 CSCD 北大核心 2010年第10期246-249,共4页

讨论非线性方程F(λ,u)=0的分歧问题,这里F:R×X→Y为非线性微分映射,X,Y为Banach空间,利用Lyapunov-Schmidt约化过程和隐函数定理证得一个从多重特征值出发的分歧定理.推广了Crandall M G与Rabinowitz P H的经典分歧定理.

关键词 多重特征值 分歧理论 lyapunov-Schmidt约化过程 隐函数定理

原文传递