输入受限下自主水下航行器路径跟踪控制

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作者 唐杨周 杨柯 +1 位作者 何波 严天宏 《计算机仿真》 2024年第4期418-425,共8页

针对欠驱动式自主水下航行器AUV的三维路径跟踪控制问题,设计了一种按设定误差性能指标函数收敛的反演滑模控制器。首先基于航行器的运动学和动力学模型将路径跟踪问题转化为非线性系统的镇定问题;然后,利用反演法和李雅普诺夫稳定性理... 针对欠驱动式自主水下航行器AUV的三维路径跟踪控制问题,设计了一种按设定误差性能指标函数收敛的反演滑模控制器。首先基于航行器的运动学和动力学模型将路径跟踪问题转化为非线性系统的镇定问题;然后,利用反演法和李雅普诺夫稳定性理论逐步修正虚拟控制律,从而使控制器能够保证系统的稳定性和鲁棒性。为解决舵执行器的速率受限的问题,通过调整跟踪误差的收敛过程速度的方法设计了控制器。仿真结果表明,上述控制器能够实现对三维直线路径的精确跟踪,而且明显降低了控制系统执行器的速率要求。 展开更多

关键词 自主水下航行器 路径跟踪 滑模控制 反演法 输入受限

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基于输入约束与模糊参数的无人艇航迹规划

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作者 褚天仁 陈羽 《舰船电子对抗》 2024年第4期59-66,共8页

针对水面无人艇在复杂环境下避障成功率低、航行路线非最优的问题,提出了一种基于输入约束与参数模糊选择的无人艇航迹规划算法。首先,在动态窗口法的基础上,结合无人艇动力学特性,借鉴速度障碍法对系统输入施加保守约束,严格保证无人... 针对水面无人艇在复杂环境下避障成功率低、航行路线非最优的问题,提出了一种基于输入约束与参数模糊选择的无人艇航迹规划算法。首先,在动态窗口法的基础上,结合无人艇动力学特性,借鉴速度障碍法对系统输入施加保守约束,严格保证无人艇不与障碍物发生碰撞。然后,利用专家知识库设计模糊参数选择器,使规划系统输入更符合人的操纵习惯。最后,与现有方法相对比,开展综合仿真研究,结果表明,基于输入约束与参数模糊选择的无人艇航迹规划方法在安全避障和最优路线选择方面具有更好的规划性能。 展开更多

关键词 水面无人艇 航迹规划 模糊参数选择器 输入约束法

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欠驱动刚性航天器时间最优轨迹规划设计 被引量：10

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作者 庄宇飞 马广富 黄海滨 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2010年第10期1469-1473,共5页

应用伪谱法解决欠驱动刚性航天器的时间最优轨迹规划问题.首先建立欠驱动刚性航天器的动力学和运动学模型,对于给定的初末姿态,选取机动时间最短为待优化的性能指标,并考虑到实际控制输入受限,将其转化为优化过程中的不等式约束条件;然... 应用伪谱法解决欠驱动刚性航天器的时间最优轨迹规划问题.首先建立欠驱动刚性航天器的动力学和运动学模型,对于给定的初末姿态,选取机动时间最短为待优化的性能指标,并考虑到实际控制输入受限,将其转化为优化过程中的不等式约束条件;然后应用Legendre伪谱法,将优化问题离散化为非线性规划问题进行求解.仿真结果表明,应用伪谱法规划得到的欠驱动航天器最优轨迹,能够较好地满足各种约束条件,而且计算精度高、速度快,具有良好的实时性. 展开更多

关键词 轨迹规划 时间最优 欠驱动 输入受限 伪谱法

原文传递

控制受限的火箭炮位置伺服系统鲁棒自适应反步控制 被引量：10

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作者 吴跃飞 马大为 乐贵高 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期477-483,共7页

针对火箭炮位置伺服系统运行过程中所存在的转动惯量和负载力矩变化大,输入控制受限等各种不确定因素,提出了一种基于动态面滤波法的自适应鲁棒位置控制器。对于模型中的不确定参数,采用投影算法进行有效估计,利用鲁棒滑模滤波器简化控... 针对火箭炮位置伺服系统运行过程中所存在的转动惯量和负载力矩变化大,输入控制受限等各种不确定因素,提出了一种基于动态面滤波法的自适应鲁棒位置控制器。对于模型中的不确定参数,采用投影算法进行有效估计,利用鲁棒滑模滤波器简化控制器的设计,引入一个辅助分析系统来对控制输入限制的影响进行有效分析,同时将辅助分析系统与反步方法结合,通过对模型的等价变换和选择适当的Lyapunov函数,给出系统的自适应控制器的设计方法。仿真结果表明,该方法保证了系统的响应速度和控制精度,对参数摄动及外界负载扰动具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 自动控制技术 防空火箭炮 输入控制受限 动态面滤波法 鲁棒自适应反步

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一种改进的核维纳滤波器图像去噪算法研究 被引量：8

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作者 尹方平 苏静 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期549-553,共5页

提出一种新的改进核维纳滤波器图像去噪算法。维纳滤波器通过最小化去噪图像与原始无噪图像之间的均方误差准则进行线性变换完成去噪,维纳滤波器给出了贝叶斯意义下最好的解。但是单纯的线性变换通常难以满足非平稳随机过程,采用核方法... 提出一种新的改进核维纳滤波器图像去噪算法。维纳滤波器通过最小化去噪图像与原始无噪图像之间的均方误差准则进行线性变换完成去噪,维纳滤波器给出了贝叶斯意义下最好的解。但是单纯的线性变换通常难以满足非平稳随机过程,采用核方法将维纳滤波器扩展到特征空间进行非线性变换是一种很好的处理手段。在进行特征空间的非线性维纳滤波时,重构输入空间的原图像时常常会遇到局部收敛性、对初始点较为敏感等问题,考虑到在高斯核函数下,特征空间均方误差和输入空间均方误差有一定的内在相关性,将输入空间下的维纳滤波结果约束到特征空间的均方误差中,在有训练样本下,不但可以进一步提高收敛速度和最优化,而且能更好地恢复原始信号信息。实验结果表明,所提方法的要比传统的维纳滤波和核维纳滤波更为有效。 展开更多

关键词 图像去噪 维纳滤波 核方法 非线性滤波器 输入空间距离约束

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相关产业多目标投入产出分析及计算机支持

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作者 田新时 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1991年第5期135-139,共5页

本文结合东风集团拟在武汉市建设30万辆小轿车总装基地,从而影响地区相关产业发展这一背景,给出了一个相关产业的多目标投入产出线性规划模型.从市政府的角度,设置了市财政收入、税收和职工工资总数最大,市外调入尽可能小这样两个目标,... 本文结合东风集团拟在武汉市建设30万辆小轿车总装基地,从而影响地区相关产业发展这一背景,给出了一个相关产业的多目标投入产出线性规划模型.从市政府的角度,设置了市财政收入、税收和职工工资总数最大,市外调入尽可能小这样两个目标,选用多目标优化的ε-约束法作为求解这一模型的运筹形式.对7个相关产业进行了分析,同时开发了基于这一模型的计算机决策支持系统. 展开更多

关键词 相关产业 投入产出分析 计算机

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一种2转动自由度空间并联机构 被引量：1

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作者 刘平安 胡长锋 《机床与液压》 北大核心 2015年第15期36-40,共5页

提出了一种具有2个转动自由度的空间并联机构。一个垂直于定平台的沿Z方向的转动,另一个方向平行于定平台且方向随着机构的运动而不断变化。根据约束螺旋理论分析了该机构分支的运动螺旋和约束螺旋,并计算了自由度,对其输入原件选取的... 提出了一种具有2个转动自由度的空间并联机构。一个垂直于定平台的沿Z方向的转动,另一个方向平行于定平台且方向随着机构的运动而不断变化。根据约束螺旋理论分析了该机构分支的运动螺旋和约束螺旋,并计算了自由度,对其输入原件选取的合理性进行了判断。用D-H法建立各分支连杆坐标系,建立机构的位置方程。 展开更多

关键词 两转动并联机构 约束螺旋理论 自由度 输入原件选取 D-H法 位置方程

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基于语义约束的口型序列识别方法

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作者 肖庆阳 张金 +3 位作者 左闯 范娟婷 梁碧玮 邸硕临 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2012年第9期226-229,284,共5页

口型识别是唇语识别的重要环节,由于中文相似口型较多,口型识别率往往不高。针对这一问题,提出一种基于语义约束的口型序列识别方法。该方法针对口型序列,利用语义约束和序列组合,分别对单一口型不易区分的情况和词语间隔不明显的情况... 口型识别是唇语识别的重要环节,由于中文相似口型较多,口型识别率往往不高。针对这一问题,提出一种基于语义约束的口型序列识别方法。该方法针对口型序列,利用语义约束和序列组合,分别对单一口型不易区分的情况和词语间隔不明显的情况进行处理,实现音节序列的识别,从而完成信息的转换。通过实例对该方法进行了实验验证,表明该方法技术可行,并基于此提出一种基于口型序列的唇语中文输入方法。 展开更多

关键词 图像处理 口型序列 语义约束 特征提取 输入方法

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6-DOF并联机器人输入奇异性的解析研究

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作者 刘艳梨 刘海瑞 +2 位作者 邹上元 姚佳烽 吴洪涛 《机械制造与自动化》 2023年第5期36-41,共6页

为解决6-DOF并联机器人输入关节的奇异边界约束问题,开展奇异性研究。根据平面平台型6-DOF并联机器人的结构特点,采用自然坐标方法分别表示其位置和姿态,得到运动学正解的6个方程,结合3个约束方程,经过变量代换后,推导得到输入关节的6&#... 为解决6-DOF并联机器人输入关节的奇异边界约束问题,开展奇异性研究。根据平面平台型6-DOF并联机器人的结构特点,采用自然坐标方法分别表示其位置和姿态,得到运动学正解的6个方程,结合3个约束方程,经过变量代换后,推导得到输入关节的6×6雅可比矩阵,并获得输入奇异轨迹的解析表达式,分析并联机器人6条支腿之间的相互约束奇异性,找到支腿的边界约束,解决输入关节的奇异边界约束问题。输入奇异性的研究为基于正向运动学无奇异工作空间的三维完全可视化描述奠定坚实基础,也对轨迹规划、控制系统的设计具有重要意义。 展开更多

关键词 并联机器人 输入奇异性 自然坐标法 边界约束

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求解结构地震响应位移输入模型中存在问题的一种新解决方法 被引量：21

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作者 柳国环 李宏男 +1 位作者 国巍 田利 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期55-62,共8页

为了更现实有效地解决求解结构地震反应的当前位移输入模型中容易但不容忽视的问题,进一步提出了一种新的解决方法--附加无质量刚性元法,旨在能够推广并应用于工程实际。首先,回顾当前求解结构地震反应的位移输入模型,描述了模型中存在... 为了更现实有效地解决求解结构地震反应的当前位移输入模型中容易但不容忽视的问题,进一步提出了一种新的解决方法--附加无质量刚性元法,旨在能够推广并应用于工程实际。首先,回顾当前求解结构地震反应的位移输入模型,描述了模型中存在的问题;然后,提出了无质量刚性元法,并对该方法进行物理角度解释、理论分析和数值验证,进一步应用于一桥梁工程。分析表明:无质量刚性元法不仅物理概念清晰、合理易行,而且与以往文献中的附加无质量束缚元(Appended Massless Constraint Element,AMCE)法相比,避免了"束缚"条件,无需对现有的有限元程序内核改进或者嵌入新的外挂程序即可实现,因此更具有现实性和推广意义。 展开更多

关键词 地震 位移输入模型 桥梁 附加无质量刚性元法 附加无质量束缚元法

原文传递

具有时变采样周期的水箱液位系统保性能控制

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作者 董晓波 俞立 张丹 《系统科学与数学》 CSCD 北大核心 2016年第7期948-960,共13页

研究了具有控制输入饱和约束和时变采样周期的水箱液位系统保性能控制问题.首先,基于液体动力学对水箱液位系统进行建模,并用M序列激励水箱得到的实测数据进行模型验证.其次,根据采样周期的不同,将液位系统建模成一个具有多个子系统的... 研究了具有控制输入饱和约束和时变采样周期的水箱液位系统保性能控制问题.首先,基于液体动力学对水箱液位系统进行建模,并用M序列激励水箱得到的实测数据进行模型验证.其次,根据采样周期的不同,将液位系统建模成一个具有多个子系统的离散时间切换系统.基于李雅普诺夫稳定性原理及平均驻留时间方法,给出具有控制输入饱和约束的最优保性能的状态反馈控制器存在条件,并将控制器增益的求解转化为一个凸优化问题.最后,将控制算法应用于水箱液位系统实验平台.实验结果验证了控制算法的有效性. 展开更多

关键词 时变采样周期 保性能控制 控制输入约束 平均驻留时间方法 水箱液位系统

原文传递