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公开(公告)号:CN116500908B
公开(公告)日:2024-04-09
申请号:CN202310169067.7
申请日:2023-02-27
Applicant: 扬州大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种双扰动观测器的机械臂抗干扰约束控制方法,包括:1)建立单关节机械臂系统动力学模型;2)设计外源干扰建模及双干扰观测器;3)对双干扰观测器的稳定性进行分析;4)构造对数型障碍李亚普诺夫函数,根据状态跟踪误差及虚拟控制律设计反演控制器;5)验证整个闭环系统的李雅普诺夫稳定性;6)通过Matlab进行仿真验证,由仿真效果判断是否需要对参数进行重新调整。本发明提供的单关节机械臂状态约束抗扰动控制方法,利用双干扰观测器及基于障碍李雅普诺夫的反演法,实现了单关节机械臂在受到多源干扰时能快速恢复轨迹跟踪,并保证系统可测输出及所有状态变量不违反约束边界。
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公开(公告)号:CN116760603B
公开(公告)日:2024-02-13
申请号:CN202310757632.1
申请日:2023-06-26
Applicant: 扬州大学
Abstract: 本发明公开了一种网络攻击下基于预测信息的多速率信息物理系统安全控制方法,包括以下步骤:1)首先建立在DoS攻击下的多速率系统模型;2)构建出用于重构系统状态的采样数据状态观测器、输出预测器以及输出反馈控制器;3)建立在DoS攻击下的系统状态和误差的增广模型;4)通过李雅普诺夫稳定性分析法,在一定的标准条件下,保证控制系统的渐近稳定性。与现有信息物理系统网络安全控制相比,本发明能够在传感器与控制器速率异步的情况下,使系统具备优秀控制性能的同时,还可以保证其在DoS攻击的影响下安全、稳定的运行。
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公开(公告)号:CN119544305A
公开(公告)日:2025-02-28
申请号:CN202411691306.6
申请日:2024-11-25
Applicant: 扬州大学
IPC: H04L9/40 , H04B17/345 , H04B17/391
Abstract: 本发明公开了网络安全抗干扰领域内的一种网络丢包环境下的抗干扰弹性控制方法,包括以下步骤:步骤1)建立系统的状态方程并对干扰进行建模;步骤2)给出增广后的复合系统方程并阐述基于采样保持的丢包补偿算法;步骤3)设计基于采样保持的干扰观测器,以及用于跟踪干扰并控制系统的控制器;步骤4)通过李雅普诺夫稳定性分析法以及随机系统分析法,通过求解线性矩阵不等式方程来求得所述控制器和观测器增益的参数。本发明能够在网络物控制系统遭受拒绝服务(DoS)攻击和未知干扰导致网络传输过程中数据丢包不可靠的情况下,设计了一种网络丢包环境下的抗干扰弹性控制方法,赋予网络控制系统一定的攻击容忍度和抗干扰能力。
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公开(公告)号:CN119440089A
公开(公告)日:2025-02-14
申请号:CN202411653479.9
申请日:2024-11-19
Applicant: 扬州大学
IPC: G05D1/495 , G05D1/46 , G05D1/65 , G05D101/10 , G05D109/20
Abstract: 本发明公开了无人机控制技术领域内的一种基于双动态事件触发机制的四旋翼无人机抗干扰跟踪控制方法,包括以下步骤:1)建立四旋翼无人机的运动学方程,对于该无人机模型进行建模;2)将状态信息与比例积分结构相结合,对系统进行增广扩充,设计复合动态跟踪控制器;3)基于干扰观测器控制策略,设计系统反馈状态和干扰估计的双动态事件触发机制,实现无人机系统对干扰的补偿以及减少其与地面站的数据传输;4)通过李雅普诺夫稳定性分析法以及凸优化算法,求解线性矩阵不等式方程来获得控制器增益,本发明解决了抗干扰观测器设计的基础上,减少了无人机输入端的数据传输和带宽浪费,保证了被控系统具有良好的同步性和系统的稳定性。
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公开(公告)号:CN119396153A
公开(公告)日:2025-02-07
申请号:CN202411524482.0
申请日:2024-10-30
Applicant: 扬州大学
Abstract: 本发明公开了自动控制技术领域一种基于扰动利用策略的非完整小车编队控制方法。包括以下步骤:1)针对非完整小车运动过程中产生的扰动,将其划分为由打滑现象引发的线速度扰动和作用于角速度的电机扰动,并构建复合干扰模型;2)基于角度刚性图理论和复合干扰模型,建立具有输入通道干扰的非完整小车编队系统模型;3)针对所述模型中的扰动,设计一种干扰观测器,以对多机器人编队系统中存在的输入干扰进行实时有效的估计;4)基于对干扰的有效估计,设计扰动利用控制策略,建立干扰利用判别准则,加速编队队形的形成;5)利用通信得到的机器人之间的相对角度信息,结合干扰观测器和扰动利用控制策略,设计全局稳定的角度刚性编队控制方法,使得多机器人系统达到期望的编队队形,且在运动过程中通信机器人之间不发生碰撞;6)通过级联系统稳定性分析法,保证非完整编队控制系统的全局稳定性,本发明能够在存在输入干扰的情况下保证编队的准确性,利用有效干扰来提升多机器人系统达到期望队形的速度。
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公开(公告)号:CN116760603A
公开(公告)日:2023-09-15
申请号:CN202310757632.1
申请日:2023-06-26
Applicant: 扬州大学
Abstract: 本发明公开了一种网络攻击下基于预测信息的多速率信息物理系统安全控制方法,包括以下步骤:1)首先建立在DoS攻击下的多速率系统模型;2)构建出用于重构系统状态的采样数据状态观测器、输出预测器以及输出反馈控制器;3)建立在DoS攻击下的系统状态和误差的增广模型;4)通过李雅普诺夫稳定性分析法,在一定的标准条件下,保证控制系统的渐近稳定性。与现有信息物理系统网络安全控制相比,本发明能够在传感器与控制器速率异步的情况下,使系统具备优秀控制性能的同时,还可以保证其在DoS攻击的影响下安全、稳定的运行。
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公开(公告)号:CN119449191A
公开(公告)日:2025-02-14
申请号:CN202411559356.9
申请日:2024-11-04
Applicant: 扬州大学
Abstract: 本发明公开了自动控制技术领域一种基于间断信息的扰动利用控制方法,包括以下步骤:1)建立具有输入通道扰动干扰的离散系统模型;2)建立增广系统模型,包括增广系统的增广后的状态变量以及增广后的系统矩阵、控制矩阵;3)针对网络传输可能存在的丢包,应用PD丢包补偿措施对丢失信息进行补偿;4)基于间断信息以及PD丢包补偿后的信息建立基于间断信息的干扰观测器,对系统中存在的干扰进行有效估计;5)设计扰动利用策略,对干扰进行利用,加速系统输出对期望输出的跟踪;6)通过李雅普诺夫稳定性分析法,提出保证控制系统一致有界性的条件,本发明能够在存在丢包的情况保证抗干扰性能,利用扰动来提升系统输出对期望输出的跟踪速度。
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公开(公告)号:CN116599611A
公开(公告)日:2023-08-15
申请号:CN202310555279.9
申请日:2023-05-17
Applicant: 扬州大学
IPC: H04B17/345 , H04B17/391 , H04B15/00
Abstract: 本发明公开了一种基于预测补偿的有限信息干扰观测器设计方法,包括1)建立CE150直升机的动力学方程,对于该直升机模型进行建模;2)设计系统控制器以及基于预测器的丢包补偿算法;3)设计基于预测补偿的控制器以及干扰观测器,用于实现对干扰的跟踪以及对系统的控制;4)通过李雅普诺夫稳定性分析法以及随机系统分析法,求解线性矩阵不等式方程求解结构化控制器各个增益等参数。本发明在解决了有限信息干扰观测器设计的基础上,提出了一种基于预测器的丢包补偿算法,显著提升了干扰观测器及控制器在面临丢包时的控制效果,同时保证了系统的稳定性。
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公开(公告)号:CN119382981A
公开(公告)日:2025-01-28
申请号:CN202411510865.2
申请日:2024-10-28
Applicant: 扬州大学
Abstract: 本发明公开了网络安全控制领域内的一种随机攻击下基于采样保持的双速率动态控制方法,包括以下步骤:步骤1,根据多速率控制系统中传感器的更新速率相较于控制器的更新速率较慢的原理,构建出双速率动态系统离散时间模型;步骤2,给出基于信号干扰加噪声比(SINR)的拒绝服务(DoS)攻击模型;步骤3,先构建输出和输入补偿器动态补偿数据包的丢失,随后估计受攻击下的双速率系统状态,并设计安全控制器;步骤4,通过随机分析方法和李雅普诺夫稳定性分析理论,在一定的标准条件下,保证了控制系统的随机稳定性;本发明不仅保证了双速率系统在拒绝服务攻击下数据传输的安全性,同时,也增强了系统的控制性能。
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公开(公告)号:CN116500908A
公开(公告)日:2023-07-28
申请号:CN202310169067.7
申请日:2023-02-27
Applicant: 扬州大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种双扰动观测器的机械臂抗干扰约束控制方法,包括:1)建立单关节机械臂系统动力学模型;2)设计外源干扰建模及双干扰观测器;3)对双干扰观测器的稳定性进行分析;4)构造对数型障碍李亚普诺夫函数,根据状态跟踪误差及虚拟控制律设计反演控制器;5)验证整个闭环系统的李雅普诺夫稳定性;6)通过Matlab进行仿真验证,由仿真效果判断是否需要对参数进行重新调整。本发明提供的单关节机械臂状态约束抗扰动控制方法,利用双干扰观测器及基于障碍李雅普诺夫的反演法,实现了单关节机械臂在受到多源干扰时能快速恢复轨迹跟踪,并保证系统可测输出及所有状态变量不违反约束边界。
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