国家教育部博士点基金(20121102110008)
- 作品数：14 被引量：121H指数：7
- 相关作者：刘金琨方旭袁瑞侠郭一王明钊更多>>
- 相关机构：北京航空航天大学山东劳动职业技术学院太原科技大学更多>>
- 发文基金：国家教育部博士点基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- 基于干扰观测器的四旋翼无人机轨迹跟踪鲁棒控制被引量：22
- 2015年
- 针对四旋翼无人机提出了一种基于干扰观测器的轨迹跟踪鲁棒控制算法。在外界气流干扰和内部模型参数不确定性的影响下,保证空间位置和偏航角可以快速平滑地跟踪参考信号。对于位置子系统,设计了自适应更新算法,对质量不确定性和气动干扰力进行抑制。设计了一个新颖的非线性干扰观测器,对未知气动干扰力矩进行观测。通过在控制输入中加入干扰力矩的观测值,保证姿态子系统能够以指数收敛速率跟踪中间指令信号。利用Lyapunov理论,证明了整个闭环系统全局渐近稳定。仿真结果表明,该控制器简单有效,对外界干扰具有较强的鲁棒性,同时对负载不确定性也具有自适应能力。
- 杨柳刘金琨
- 关键词：垂直起降干扰观测器
- 基于差分进化和向量回归的四旋翼参数集员辨识被引量：1
- 2015年
- 在噪声未知但有界的情况下,为了解决辨识模型回归矩阵奇异条件下的参数集员辨识问题,基于差分进化算法和非线性向量回归,提出一种新颖的四旋翼参数集员辨识方法。利用非线性向量回归方法建立逼近参数向量与误差向量的范数之间的函数关系模型,并用差分进化算法优化模型参数,避免参数选择的盲目性。仿真结果验证了这种方法的有效性。
- 方旭刘金琨
- 关键词：无人飞行器差分进化算法微分器集员辨识
- 挠性航天器LMI抗饱和控制及模态振动抑制被引量：6
- 2014年
- 针对挠性航天器中输入受限和模态振动问题,分别设计了抗饱和补偿器以及输入成型器。设计基于线性矩阵不等式(line matrix inequality,LMI)抗饱和补偿器,保证了挠性航天器受限控制系统的稳定。同时,为了降低挠性结构和受限问题带来的模态振动,设计了输入成型器,并将成型器改进优化增强模态抑制效果。与传统的抗饱和控制相比,补偿器不增加系统状态阶数,控制器不需要模型的状态信息。并且通过增加输入成型器,增强模态振动抑制效果,优化了系统输出曲线。理论分析和仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。
- 刘金琨王明钊
- 关键词：挠性航天器抗饱和线性矩阵不等式
- 欠驱动VTOL飞行器鲁棒动态面控制被引量：1
- 2014年
- 针对VTOL飞行器模型的欠驱动、非线性和外界干扰的特点,提出一种新的鲁棒动态面控制方法。首先通过全局坐标变换使变换后的系统方程符合下三角结构形式,然后采用动态面方法完成控制律的设计。动态面方法通过引入一阶低通滤波器避免了反演设计存在的"微分爆炸"现象,并利用非线性阻尼项克服外界干扰。通过Lyapunov直接法分析出闭环系统具有半全局一致稳定性,且跟踪误差可以通过调节控制器参数达到任意小。仿真结果表明,在外界干扰存在的情况下,该方法能够在简化控制设计过程的同时保证VTOL飞行器快速跟踪预定轨迹。
- 袁瑞侠刘金琨
- 关键词：欠驱动动态面控制
- 欠驱动VTOL飞行器的位置反馈动态面控制被引量：9
- 2014年
- 针对非最小相位欠驱动垂直起降飞行器系统,提出一种位置反馈动态面控制算法。首先设计高增益观测器,估计系统未知状态;然后采用动态面控制方法避免Backstepping设计存在的"微分爆炸"现象,同时简化控制律设计过程;最后采用Lyapunov直接法证明闭环系统所有信号一致有界,且跟踪误差通过调节控制器参数可以达到任意小。理论分析和仿真表明,所提方法能减轻计算负担,降低对系统状态的测量要求,实现飞行器位置准确跟踪,并对非线性建模的参数不确定性具有鲁棒性。
- 袁瑞侠刘金琨
- 关键词：动态面控制高增益观测器欠驱动
- 带执行器饱和的柔性关节机器人位置反馈动态面控制被引量：1
- 2013年
- 针对带有执行器饱和的柔性关节机器人系统,提出一种位置反馈动态面控制,以实现机器人连杆的角位置跟踪.在一般动态面控制的设计框架下,设计观测器重构系统未知速度状态,利用径向基函数神经网络学习饱和非线性特性,结合"最小参数学习"算法减轻计算负担.通过Lyapunov方法证明得出闭环系统所有信号半全局一致有界,跟踪误差可以通过调节控制器参数达到任意小.仿真结果表明,控制系统能够克服外界干扰,有效补偿系统存在的执行器饱和,实现柔性关节机器人的准确跟踪控制.该方法避免了传统反演设计存在的"微分爆炸"现象,简化了设计过程.
- 郭一刘金琨
- 关键词：动态面控制执行器饱和神经网络观测器
- 基于LMI的挠性航天器抗饱和补偿器设计及分析被引量：3
- 2014年
- 针对挠性航天器中输入受限问题,设计了基于LMI的抗饱和补偿器。理想情况下,挠性航天器采用LQG控制,保持系统闭环稳定;输入受限时,在不改变系统原有结构的前提下,设计基于LMI的抗饱和补偿器。抗饱和补偿器为静态补偿器,所以不增加系统阶数;它不仅保证系统能够闭环稳定,还能保证系统满足最优的L2指标。仿真表明,在理想情况和受限情况下,抗饱和补偿器均能保证系统闭环稳定,并且具有良好的鲁棒性。
- 王明钊刘金琨
- 关键词：LMI抗饱和挠性航天器补偿器
- 飞行器航迹倾角的自适应动态面控制被引量：8
- 2013年
- 针对飞行器纵向模型具有参数不确定性和外界干扰的特点,提出一种飞行器航迹倾角的自适应动态面控制方法.动态面控制方法通过引入一阶低通滤波器避免了传统反演设计存在的"微分爆炸"现象,采用自适应律对模型未知参数进行在线估计,并利用非线性阻尼项克服外界干扰.通过Lyapunov方法证明得出闭环系统半全局一致稳定,跟踪误差可通过调节控制器参数达到任意小.仿真结果表明:该方法能在简化控制设计过程的同时保证航迹倾角跟踪上预定轨迹,控制系统具有较强的自适应能力且对外界干扰具有一定的鲁棒性.
- 郭一刘金琨
- 关键词：动态面控制自适应控制
- 带输入非线性的高超声速飞行器自适应动态面控制
- 针对一类带有未知输入死区及扇区非线性的高超声速飞行器,提出一种自适应动态面控制方法.根据高超声速飞行器纵向模型的特点,分别设计了基于动态逆的速度控制器和基于动态面的高度控制器,克服了控制器中非线性特性对系统的影响.设计过...
- 祝国强刘金琨
- 关键词：高超声速飞行器动态面控制RBF神经网络自适应控制
- 文献传递
- Dynamic Surface Control for a Class of Nonlinear Systems in the Presence of Input Saturation
- In this technical note,we present a novel control approach based on dynamic surface for single input nonlinear...
- Cao PiJinkun Liu
- 关键词：SATURATION
- 文献传递
