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公开(公告)号：CN119937329A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510438814.1
申请日：2025-04-09
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了高超声速飞行器非线性动态逆鲁棒模型预测控制方法，包括如下步骤：S1、根据现有的高超声速飞行器六自由度非线性模型，推导出该模型的纵向运动方程；S2、基于动态逆理论，通过输入输出反馈线性化将纵向运动方程转换为等价线性系统；S3、求解受外部不确定扰动的高超声速飞行器的干扰不变集，推导出等价跟踪系统的鲁棒收紧约束；S4、考虑高超声速飞行器的状态约束，控制量和控制增量约束，设计基于Tube的鲁棒模型预测控制器控制高超声速飞行器的实际高度与速度趋近期望高度和速度的同时保证机身稳定飞行；本发明解决了未知干扰对高超声速飞行器跟踪参考轨迹精度的影响。
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公开(公告)号：CN118778441A
公开(公告)日：2024-10-15
申请号：CN202410746807.3
申请日：2024-06-11
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种控制力矩陀螺框架伺服系统的复合抗干扰控制方法及系统，属于机电系统控制技术领域，根据控制力矩陀螺工作原理分析，考虑框架伺服系统在复杂工况下存在的多源干扰与不确定性，建立多源干扰存在下的框架伺服系统数学模型，构建扩张状态观测器来估计变化率有界的集总干扰；结合干扰估计结果，快速终端滑模控制器形成有限时间复合抗干扰控制策略，补偿并抑制干扰对系统控制性能的影响。本发明有效衰减和抑制多源未知耦合干扰对控制力矩陀螺框架伺服系统伺服精度的影响；对未知干扰具有更强的鲁棒性并且能在有限时间内提升系统速度跟踪精度；使控制力矩陀螺框架伺服系统能够有良好的伺服性能，实际角速度能高精度地跟踪参考值。
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公开(公告)号：CN118348852A
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202410434362.5
申请日：2024-04-11
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B19/042
Abstract: 本发明提供一种基于精细干扰观测器的磁浮列车规定性能复合控制方法，属于列车悬浮系统控制技术领域，确定列车实际悬浮气隙；建立悬浮系统模型；针对不同干扰类型，建立集成扰动观测器和扩张状态观测器的精细扰动观测器对干扰进行估计抑制补偿；引入预设性能控制方案对悬浮气隙跟踪误差进行性能预设；基于转换误差设计滑模面并根据列车悬浮系统动力学模型和由精细扰动观测器观测的干扰估计构造系统控制律；选取合适的李雅普诺夫函数证明系统的稳定性，基于系统控制律控制列车实际悬浮气隙趋近期望悬浮气隙。本发明解决了轨道不平顺、具有参数不确定性、建模干扰的集总干扰等对列车运行不平稳的影响。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN116382076A
公开(公告)日：2023-07-04
申请号：CN202310313047.2
申请日：2023-03-28
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明实施例提供了一种针对受扰轮式移动机器人的双闭环有限时间控制方法。该方法包括：建立轮式移动机器人的运动学模型和动力学模型；利用运动学模型推导出轮式移动机器人的运动学位姿跟踪误差模型，并分解为位置子系统和姿态子系统；针对姿态子系统设计非奇异终端滑模线速度控制器；针对受扰轮式移动机器人的动力学模型，使用固定时间积分滑模面设计有限时间收敛的扩张状态观测器和固定时间动力学环速度跟踪控制器；利用观测器和控制器控制受扰轮式移动机器人在有限时间内跟踪期望轨迹，实现轨迹跟踪控制。本发明方法有效解决了轨迹跟踪控制过程中情况多变，输出响应快、控制精度要求高的问题。可操作性性强，有利于提高经济效益。
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公开(公告)号：CN116068901A
公开(公告)日：2023-05-05
申请号：CN202310270466.2
申请日：2023-03-20
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供了一种基于自适应有限时间扰动观测器的柔性连杆机械臂控制方法。该方法包括：根据单连杆机械臂系统的结构建立单连杆柔性机械臂动力方程，对单连杆柔性机械臂动力方程中的输入控制中的非线性饱和跟踪信号进行数学建模，构建含有执行器饱和的单连杆柔性机械臂系统模型；根据单连杆机械臂系统的状态变量构造径向基函数神经网络；设计自适应有限时间扰动观测器，估计单连杆机械臂系统中的外部干扰；根据径向基函数神经网络和自适应有限时间扰动观测器的输出构建复合抗干扰控制器，利用复合抗干扰控制器对单连杆柔性机械臂系统进行控制。本发明解决执行器饱和带来的不利影响，对扰动进行精细补偿，实现对单连杆柔性机械臂系统稳定的控制。
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公开(公告)号：CN119937328A
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202510438170.6
申请日：2025-04-09
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了基于双干扰观测器的框架系统固定时间转速跟踪控制方法，包括如下步骤：S1，精细分析框架系统所受多源干扰与模型不确定性，建立受扰框架系统数学模型；S2，考虑转子转速波动，精细表征受扰框架系统数学模型所受匹配干扰与不匹配干扰；S3，基于受扰框架系统数学模型与干扰表征结果，设计两个自适应固定时间精细干扰观测器分别估计匹配干扰与不匹配干扰；S4，结合干扰观测结果，设计具有新型快速终端滑模面的改进固定时间控制器并构建复合控制策略；本发明补偿了匹配和不匹配干扰对框架系统转速跟踪性能的影响，增强了系统抗多频带干扰的鲁棒性并提升了转速跟踪精度。
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公开(公告)号：CN116430707A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310393745.8
申请日：2023-04-13
Applicant: 北京交通大学
Abstract: 本发明提供一种控制力矩陀螺框架伺服系统抗干扰控制方法及系统，属于机电系统控制技术领域，根据控制力矩陀螺工作原理分析，考虑框架伺服系统在工作中所受多源干扰，建立多源干扰存在下的框架伺服系统数学模型；对框架伺服系统在实际工况中所受的多源干扰进行分类，分析和建模；针对框架伺服系统干扰分类结果设计相应的干扰观测器框架对扰动进行估计；根据所构建的系统非级联控制框架，结合扰动估计设计有限时间电流约束控制器同时实现电流保护和不匹配干扰的抑制；构造复合抗干扰控制器，选取合适的李雅普诺夫函数证明系统的稳定性，解决了可建模干扰和不可建模干扰等多源扰动对控制力矩陀螺框架伺服系统伺服精度的影响。
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公开(公告)号：CN116382076B
公开(公告)日：2025-05-06
申请号：CN202310313047.2
申请日：2023-03-28
Applicant: 北京交通大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明实施例提供了一种针对受扰轮式移动机器人的双闭环有限时间控制方法。该方法包括：建立轮式移动机器人的运动学模型和动力学模型；利用运动学模型推导出轮式移动机器人的运动学位姿跟踪误差模型，并分解为位置子系统和姿态子系统；针对姿态子系统设计非奇异终端滑模线速度控制器；针对受扰轮式移动机器人的动力学模型，使用固定时间积分滑模面设计有限时间收敛的扩张状态观测器和固定时间动力学环速度跟踪控制器；利用观测器和控制器控制受扰轮式移动机器人在有限时间内跟踪期望轨迹，实现轨迹跟踪控制。本发明方法有效解决了轨迹跟踪控制过程中情况多变，输出响应快、控制精度要求高的问题。可操作性性强，有利于提高经济效益。
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