国家自然科学基金(60875055)
- 作品数：16 被引量：217H指数：9
- 相关作者：方勇纯孙宁王鹏程张雪波张玉东更多>>
- 相关机构：南开大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金天津市应用基础与前沿技术研究计划教育部“新世纪优秀人才支持计划”更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术机械工程更多>>
- 基于迭代策略的桥式吊车运动规划
- 本文提出了一种基于迭代策略的桥式吊车运动轨迹规划方法。首先根据约束条件和操作经验选择了一条S形参考轨迹,并针对吊车运动学方程的特点为其引入了抗摆环节;然后基于迭代策略规划出了一条理想的轨迹,并使用Lyapunov方法对其...
- 孙宁方勇纯马博军
- 关键词：桥式吊车
- 文献传递
- 一种改进的基于耦合分析的桥式吊车轨迹规划方法
- 针对欠驱动桥式吊车系统,提出了一种改进的基于耦合分析的台车运动规划方法,实现了台车的精确定位与负载摆角的消除控制。具体而言,通过充分地分析台车水平运动与负载摆动之间的运动耦合关系,设计了一种新型的摆角消除环节;随后,将其...
- 孙宁方勇纯
- 文献传递
- 欠驱动三维桥式吊车系统自适应跟踪控制器设计被引量：24
- 2010年
- 针对三维桥式吊车系统的欠驱动特性,设计了一种目标轨迹自适应跟踪控制器.相比其他常规的三维桥式吊车控制器,它不需要对吊车模型进行任何近似解耦或线性化处理,并且考虑了系统所受的摩擦力与空气阻力等干扰.在负载质量和吊绳绳长等发生变化或存在不确定因素的情况下,它依然能实现对台车的精确定位与负载摆动的有效抑制.对于闭环系统的稳定性,文中通过Lyapunov方法和芭芭拉定理对其进行了理论分析,随后的实验结果也表明了这种自适应跟踪控制器良好的控制性能和对不确定性因素的适应性.
- 孙宁方勇纯王鹏程张雪波
- 关键词：桥式吊车自适应跟踪控制不确定性
- 一种全局指数收敛的摄像机内参数观测器被引量：4
- 2011年
- 针对摄像机标定问题,本文从控制理论角度出发设计了一种具有指数收敛特性的摄像机内参数观测器.当摄像机随移动机器人等运动平台一起旋转时,该观测器使用其运动信息和实时拍摄得到的特征点图像信息,可以实现对摄像机内参数的在线估计.具体而言,论文分析了云台摄像机的运动约束,建立了特征点图像坐标变化的运动学模型,随后基于4个或4个以上特征点(其中任意3点不共线),构造了一种内参数非线性观测器,并通过理论分析证明了其状态估计指数收敛于摄像机的相应内参数,仿真结果验证了这种非线性观测器的良好特性.
- 方勇纯刘玺李宝全张雪波
- 关键词：非线性观测器摄像机内参数图像雅可比矩阵
- 适用于原子力显微镜先进扫描模式的学习控制系统被引量：9
- 2010年
- 原子力显微镜(AFM)是进行纳米测量和操作的一种重要工具.针对原子力显微镜系统,论文提出了一种基于学习控制的先进扫描模式.具体而言,首先构造了一种适用于AFM的学习控制系统,它由对于扫描管动态特性的最优逆补偿环节和对于样品表面特性的学习算法两部分组成.然后,针对测量过程中扫描线之间的偏移,通过将常见的比例-积分控制算法与这种学习控制相结合,实现了一种基于学习算法的先进扫描模式.论文将这种模式应用于周期性样品来测试其性能,仿真和实验结果表明它可以显著提高测量的速度和精度,同时将样品与探针针尖的距离控制在一个合理的范围之内,以避免损坏样品或探针.这种先进扫描模式可以应用于对快速生物过程的实时监测,同时也可以用来完成重复刻写等纳米操作.
- 方勇纯张玉东贾宁
- 关键词：原子力显微镜
- 三维桥式吊车自动控制实验系统被引量：9
- 2011年
- 为分析桥式吊车系统的特性,验证各种吊车控制方法的稳定性并考察其实际控制效果,根据桥式吊车的工作原理与组成结构,设计并搭建了一个三维桥式吊车实验系统。该系统主要由机械主体、驱动装置、测量装置和控制系统四部分组成,能够较为真实地反映实际吊车系统的动态特性和运行过程。其中的控制器部分基于Matlab/Simulink平台,可以方便地进行各种控制策略的实验测试。将两种常见的吊车控制策略应用于该实验系统,获得的实验曲线与理论分析的结果完全一致,有效地验证了该实验系统的准确性。该实验系统能较为真实地反映三维桥式吊车非线性、强耦合、欠驱动等特性,可以准确描述桥式吊车系统的实际运行情况,因此它为桥式吊车系统性能分析、吊车控制策略的实现与调整提供了非常可靠的测试环境。
- 马博军方勇纯王鹏程苑英海
- 关键词：桥式吊车自动控制
- 用于AFM快速成像的变速扫描方法研究
- 针对原子力显微镜现有匀速扫描方式时间利用率低,不适应快速高精度成像的缺点,提出了一种变速扫描控制算法。该成像方法根据反馈信息对扫描速度进行实时在线调节,并创新地设计了一种稳态判断准则,可实现快速稳态判别与扫描轨迹规划。论...
- 于杰方勇纯张玉东董晓坤
- 关键词：原子力显微镜
- 文献传递
- 小型无人直升机的姿态与高度自适应反步控制被引量：29
- 2012年
- 针对小型无人直升机的姿态与高度控制问题,本文提出了一种基于反步法的自适应控制策略.具体而言,首先对小型无人直升机的运动学模型进行了等效变换,使系统中未知参数满足线性参数化条件,然后应用反步法设计了包含主旋翼挥舞模型的姿态与高度自适应控制器,并借助Lyapunov方法和芭芭拉定理对闭环系统的稳定性进行了严格的数学分析.最后,对该控制器的性能进行了仿真验证,结果表明在直升机质量和惯性矩阵存在不确定性(未知)的情况下,该控制算法依然能够取得良好的控制效果.
- 孙秀云方勇纯孙宁
- 关键词：无人直升机自适应控制反步法
- 一类欠驱动系统的控制方法综述被引量：48
- 2011年
- 近年来欠驱动系统已经成为机器人与自动控制领域的研究热点之一,本文对一类欠驱动系统(欠驱动连杆系统)的控制方法的研究状况进行了综述.首先给出了欠驱动系统的动力学模型,并介绍了2种基本控制模式;随后,对其主要的控制方法,包括最优控制方法、运动规划法、部分反馈线性化方法、能量(无源)方法、变量降维法、分级控制设计方法及智能控制方法,展开了分析与讨论;在此基础之上,对欠驱动连杆控制系统设计存在的抗干扰性、实用性及快速性等主要问题进行了简要分析,并就今后的研究方向进行了展望,如鲁棒策略、饱和控制与有限时间控制等.
- 孙宁方勇纯
- 关键词：欠驱动系统机器人智能控制
- 基于球形投影模型的纯旋转摄像机自标定
- 针对针孔摄像机内参数的标定任务,本文提出了一种新颖的基于球形投影模型的纯旋转自标定方法具体而言,首先分析了对于纯旋转摄像机,空间静止点对应的球形投影点之间的距离不变;然后,根据该性质构造了关于内参数的约束方程组;进而利用...
- 李宝全方勇纯张雪波刘开征
- 关键词：针孔摄像机自标定鲁棒性
- 文献传递
