摘要:

为了实现自行车机器人的平衡控制,提出一种复合控制的方法.将自行车看成多体系统,根据拉格朗日方程建立系统动力学模型.针对自行车机器人不稳定零动态的特点,采用复合控制,将系统的不稳定子系统作为内环,采用二次型性能指标最优控制器镇定.针对干扰以及模型不确定性,对输出作为反馈的外环设计鲁棒控制器,使得整个系统具有较强的鲁棒性.仿真结果表明,所提方法可以实现自行车的平衡控制,使系统具备了抑制干扰的能力,并保证了系统的鲁棒稳定性.

摘要:

针对一类不确定的离散时间零动态不稳定非线性系统,提出了一种基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)与多模型的非线性自适应控制方法.该方法由线性鲁棒自适应控制器,基于ANFIS的非线性自适应控制器以及切换机制组成.线性控制器用来保证闭环系统输入输出信号有界,非线性控制器用来改善系统性能.切换机制通过对上述两种控制器的切换,保证闭环系统输入输出有界的同时,改善系统性能.在采用ANFIS作为系统未建模动态补偿器时,首先用一个连续、单调、可逆的一一映射把可能无界的未建模动态的定义域转化成一个有界闭集,保证了ANFIS的万能逼近特性成立的前提条件.而且,ANFIS能减小BP神经网络收敛速度慢和容易陷入局部极小的问题,改善了控制效果.建立了保证系统稳定性的引理,并给出了闭环系统的稳定性和收敛性分析.通过仿真比较,说明了所提方法的有效性.

摘要:

不稳定零动态系统的特点是存在不稳定模态.不稳定零动态与不稳定模态有联系但并不等同,不稳定零动态具有不变性,而不稳定模态则是可以被镇定的.采用复合控制,用快速回路直接对不稳定子系统进行镇定,而对于取输出进行反馈的慢变回路来说,将快速回路的动特性作为未建模动态而采用常规的鲁棒控制方法进行设计.整个设计具有鲁棒性.以小车-倒摆系统为例对设计过程作了详细的说明.

摘要:

对零动态解开法用于输出反馈控制进行了详细分析.零动态解开法是一种回路变换法,通过变换将一个对不稳定对象进行镇定的控制器变换成对非最小相位系统的控制器.变换中虽然系统的特征方程式不变,但由于回路的结构已经改变,二者的鲁棒性并不等价.文中以一典型的非最小相位系统为例,详细分析了这种设计方法的鲁棒性.

摘要:

为了实现自行车机器人的平衡控制,提出一种复合控制的方法.将自行车看成多体系统,根据拉格朗日方程建立系统动力学模型.针对自行车机器人不稳定零动态的特点,采用复合控制,将系统的不稳定子系统作为内环,采用二次型性能指标最优控制器镇定.针对干扰以及模型不确定性,对输出作为反馈的外环设计鲁棒控制器,使得整个系统具有较强的鲁棒性.仿真结果表明,所提方法可以实现自行车的平衡控制,使系统具备了抑制干扰的能力,并保证了系统的鲁棒稳定性.