一种基于单目视觉的水面航行器有限时间连续控制方法

    公开(公告)号:CN111338347A

    公开(公告)日:2020-06-26

    申请号:CN202010147230.6

    申请日:2020-03-05

    Abstract: 本发明公开了一种基于单目视觉的水面航行器有限时间连续控制方法,属于水面航行器视觉控制领域,包括以下步骤:通过单目相机获取视觉特征点的实际图像和期望图像,利用单应性分解技术对水面航行器位姿误差进行恢复,并构建伺服系统的运动学和动力学模型;利用速度调节误差设计NITSMC面,以适应非匹配视觉不确定量;设计FOD,对动力学中的匹配扰动进行观测;引入指数幂次趋近率,设计连续有限时间单目视觉伺服控制器,既保证控制输入连续,又能实现整个伺服系统的有限时间收敛。该方法解决了具有非匹配不确定量的单目视觉伺服系统控制问题,提高了调节误差的收敛速度和控制精度,可以有效避免因扰动造成特征点丢失和视觉伺服失败,特别适用于实际工程需求。

    一种水下机器人-机械手系统固定时间轨迹跟踪方法

    公开(公告)号:CN112936277B

    公开(公告)日:2024-02-20

    申请号:CN202110166714.X

    申请日:2021-02-04

    Abstract: 本发明公开了一种水下机器人‑机械手系统固定时间轨迹跟踪方法,属于机器人控制领域,该方法包括以下步骤:设计固定时间扰动观测器,采用固定时间扰动观测器在固定时间内实现对水下机器人‑机械手系统的未建模动态与外界扰动的进行观测,得到未建模动态与外界扰动对水下机器人‑机械手系统的影响力矩;设计固定时间积分滑模控制器,固定时间积分滑模控制器根据影响力矩产生一个补偿力矩,抵消未建模动态与外部扰动对水下机器人‑机械手系统的影响,最终固定时间积分滑模控制器实现水下机器人‑机械手系统的运行轨迹的精确跟踪;该方法所设计的固定时间积分滑模控制器,可在固定时间内跟踪期望轨迹,实现了系统的固定时间稳定。

    一种水下机器人平面轨迹跟踪控制的方法

    公开(公告)号:CN111831011A

    公开(公告)日:2020-10-27

    申请号:CN202010791161.2

    申请日:2020-08-07

    Abstract: 本发明公开了一种基于有限时间扰动观测器的水下机器人平面轨迹跟踪控制的方法,包括以下步骤:设计轨迹跟踪误差系统;设计控制律。考虑水下机器人在水下所遇到的复杂干扰情况,本发明所设计的有限时间扰动观测器可以精确的观测外界的扰动,实现了在有限时间内将跟踪误差镇定到零。本发明设计的非奇异终端滑模选取幂次趋近律,不仅保证了系统能够有限时间收敛,也可以降低控制输入的抖振,实现控制输入连续,从而提高系统的鲁棒性。本发明针对水下机器人水平面轨迹跟踪控制,提出了一种基于有限时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制方法,采用幂次趋近律,相较于他人的研究,保证了系统有限时间收敛,并且使控制输入连续光滑。

    一种水下机器人平面轨迹跟踪控制的方法

    公开(公告)号:CN111831011B

    公开(公告)日:2023-12-12

    申请号:CN202010791161.2

    申请日:2020-08-07

    Abstract: 本发明公开了一种基于有限时间扰动观测器的水下机器人平面轨迹跟踪控制的方法,包括以下步骤:设计轨迹跟踪误差系统;设计控制律。考虑水下机器人在水下所遇到的复杂干扰情况,本发明所设计的有限时间扰动观测器可以精确的观测外界的扰动,实现了在有限时间内将跟踪误差镇定到零。本发明设计的非奇异终端滑模选取幂次趋近律,不仅保证了系统能够有限时间收敛,也可以降低控制输入的抖振,实现控制输入连续,从而提高系统的鲁棒性。本发明针对水下机器人水平面轨迹跟踪控制,提出了一种基于有限时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制方法,采用幂次趋近律,相较于他人的研究,保证了系统有限时间收敛,并且使控制输入连续光滑。

    一种基于单目视觉的水面航行器有限时间连续控制方法

    公开(公告)号:CN111338347B

    公开(公告)日:2023-08-25

    申请号:CN202010147230.6

    申请日:2020-03-05

    Abstract: 本发明公开了一种基于单目视觉的水面航行器有限时间连续控制方法,属于水面航行器视觉控制领域,包括以下步骤:通过单目相机获取视觉特征点的实际图像和期望图像,利用单应性分解技术对水面航行器位姿误差进行恢复,并构建伺服系统的运动学和动力学模型;利用速度调节误差设计NITSMC面,以适应非匹配视觉不确定量;设计FOD,对动力学中的匹配扰动进行观测;引入指数幂次趋近率,设计连续有限时间单目视觉伺服控制器,既保证控制输入连续,又能实现整个伺服系统的有限时间收敛。该方法解决了具有非匹配不确定量的单目视觉伺服系统控制问题,提高了调节误差的收敛速度和控制精度,可以有效避免因扰动造成特征点丢失和视觉伺服失败,特别适用于实际工程需求。

    一种水下机器人三维轨迹精确跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN112947067A

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202110105894.0

    申请日:2021-01-26

    Abstract: 本发明公开了一种水下机器人三维轨迹精确跟踪控制方法,包括以下步骤:建立水下机器人数学模型;构建跟踪误差系统方程;设计非奇异终端滑模面;设计有限时间扰动观测器;设计控制器。本发明设计了有限时间扰动观测器可实现对外界时变扰动的准确估计,为了补偿扰动,本发明提出了一种基于有限时间观测器的非奇异终端滑模控制方法,不仅补偿了时变扰动对水下机器人的影响,并且所设计的控制器也在有限时间内使跟踪误差镇定至零。同时采用幂次趋近律,有效降低了该控制方法所产生的抖振。本发明提出了基于有限时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制策略,解决了复杂多维度时变扰动下的水下机器人精确跟踪问题。

    一种水下机器人-机械手系统固定时间轨迹跟踪方法

    公开(公告)号:CN112936277A

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202110166714.X

    申请日:2021-02-04

    Abstract: 本发明公开了一种水下机器人‑机械手系统固定时间轨迹跟踪方法,属于机器人控制领域,该方法包括以下步骤:设计固定时间扰动观测器,采用固定时间扰动观测器在固定时间内实现对水下机器人‑机械手系统的未建模动态与外界扰动的进行观测,得到未建模动态与外界扰动对水下机器人‑机械手系统的影响力矩;设计固定时间积分滑模控制器,固定时间积分滑模控制器根据影响力矩产生一个补偿力矩,抵消未建模动态与外部扰动对水下机器人‑机械手系统的影响,最终固定时间积分滑模控制器实现水下机器人‑机械手系统的运行轨迹的精确跟踪;该方法所设计的固定时间积分滑模控制器,可在固定时间内跟踪期望轨迹,实现了系统的固定时间稳定。

    一种水下机器人三维轨迹精确跟踪控制方法

    公开(公告)号:CN112947067B

    公开(公告)日:2024-02-20

    申请号:CN202110105894.0

    申请日:2021-01-26

    Abstract: 本发明公开了一种水下机器人三维轨迹精确跟踪控制方法,包括以下步骤:建立水下机器人数学模型;构建跟踪误差系统方程;设计非奇异终端滑模面;设计有限时间扰动观测器;设计控制器。本发明设计了有限时间扰动观测器可实现对外界时变扰动的准确估计,为了补偿扰动,本发明提出了一种基于有限时间观测器的非奇异终端滑模控制方法,不仅补偿了时变扰动对水下机器人的影响,并且所设计的控制器也在有限时间内使跟踪误差镇定至零。同时采用幂次趋近律,有效降低了该控制方法所产生的抖振。本发明提出了基于有限时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制策略,解决了复杂多维度时变扰动下的水下机器人精确跟踪问题。

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