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公开(公告)号：CN118244762B
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202410332308.X
申请日：2024-03-21
Applicant: 淮阴工学院
Inventor： 唐威 , 刘伟 , 王俊豪 , 仝玉琪 , 王友森 , 杨逸凡 , 赵建航 , 费诗淇 , 钱宗敏 , 赵环宇 , 杜董生 , 刘根水 , 张丽娟 , 张广运 , 花顺 , 焦诗宇 , 张鹏程
IPC: G05D1/43 , G05D1/65 , G05D1/633 , G05D1/644 , G05D109/10
Abstract: 本发明涉及移动机器人的控制技术领域，公开了一种抗扰动移动机器人输出反馈控制方法，针对速度不可测量的受非对称时变约束的移动机器人系统模型，本发明建立移动机器人的动态模型，利用径向基函数神经网络对系统进行近似处理，然后针对系统的扰动和状态不可测的问题，设计复合状态观测器，同时估计未知速度信号与未知干扰；构建非对称障碍李雅普诺夫函数解决系统的非对称时变约束问题；结合预定性能控制、命令滤波与神经网络学习，提出一种基于复合状态观测器的神经网络预定性能自适应控制算法。与现有技术相比，本发明降低了传统方法中的跟踪信号适用条件，提高了移动机器人的控制精度。通过闭环系统稳定性分析，证明了本发明提出方法的可行性。
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公开(公告)号：CN117348413A
公开(公告)日：2024-01-05
申请号：CN202311456609.5
申请日：2023-11-02
Applicant: 淮阴工学院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于固定时间扰动观测器和二阶滑模的Buck转换器控制方法，在外部扰动和系统不确定性的条件下，用于具有非匹配项和非匹配扰动的Buck转换器的控制，提高其鲁棒性能。包括：首先基于加幂积分技术，并根据Buck变换器原理建立包含扰动的系统模型，利用类backstepping方法推导设计控制器，提出固定时间二阶滑模算法；考虑到转换器输出电压受限和非匹配扰动未知的问题，构造新型障碍Lyapunov函数和固定时间扰动观测器；根据Lyapunov稳定性和固定时间稳定定理，代入验证设计的控制参数并得到固定时间的确定性表达式。本发明可保证系统的稳定收敛时间满足固定时间控制的性能指标，在获得较好鲁棒性能的同时实现了对系统状态的快速响应。
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公开(公告)号：CN118244762A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410332308.X
申请日：2024-03-21
Applicant: 淮阴工学院
Inventor： 唐威 , 刘伟 , 王俊豪 , 仝玉琪 , 王友森 , 杨逸凡 , 赵建航 , 费诗淇 , 钱宗敏 , 赵环宇 , 杜董生 , 刘根水 , 张丽娟 , 张广运 , 花顺 , 焦诗宇 , 张鹏程
IPC: G05D1/43 , G05D1/65 , G05D1/633 , G05D1/644 , G05D109/10
Abstract: 本发明涉及移动机器人的控制技术领域，公开了一种抗扰动移动机器人输出反馈控制方法，针对速度不可测量的受非对称时变约束的移动机器人系统模型，本发明建立移动机器人的动态模型，利用径向基函数神经网络对系统进行近似处理，然后针对系统的扰动和状态不可测的问题，设计复合状态观测器，同时估计未知速度信号与未知干扰；构建非对称障碍李雅普诺夫函数解决系统的非对称时变约束问题；结合预定性能控制、命令滤波与神经网络学习，提出一种基于复合状态观测器的神经网络预定性能自适应控制算法。与现有技术相比，本发明降低了传统方法中的跟踪信号适用条件，提高了移动机器人的控制精度。通过闭环系统稳定性分析，证明了本发明提出方法的可行性。
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公开(公告)号：CN116430724A
公开(公告)日：2023-07-14
申请号：CN202310285513.0
申请日：2023-03-22
Applicant: 淮阴工学院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种改善机器人运动平衡性的自适应控制策略，包括：将机器人运动的状态方程进行转化，得到一般形式的状态方程；设计有限时间性能函数，结合障碍李亚普诺夫函数构建合适的受约束误差变量；结合神经网络逼近技术，利用动态面控制反推方法设计虚拟控制、实际输入、自适应更新律和非线性干扰观测器；设计合适的正定李亚普诺夫函数L，对其进行求导计算代入虚拟控制、实际输入、自适应更新律和非线性干扰观测器得到并进行稳定性判定。与现有技术相比，本发明能够保证系统在有限时间内稳定，且能够在满足约束条件的情况下保证跟踪误差在规定时间收敛到预定义的范围内，实现了机器人运动系统的约束控制、干扰抑制和有限时间预定性能指标。
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公开(公告)号：CN117921659B
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202410051541.0
申请日：2024-01-12
Applicant: 淮阴工学院
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种基于命令滤波器的单连杆机械臂预定时间控制方法，包括：根据单连杆机械臂的动力学模型，得到具有状态约束的非线性系统的状态方程；确定控制目标；根据状态方程设计误差变量，并基于命令滤波器反步控制方法进行递推设计，设计虚拟控制变量、实际控制变量、一阶滤波器和误差补偿变量；构建预定性能障碍Lyapunov函数V，验证设计的变量是否满足预定时间稳定性判据；对设计的控制方案进行稳定性证明、性能指标分析。与现有技术相比，本发明避免了传统反步设计过程中对虚拟控制律重复求导所引起的“复杂性爆炸”问题，进一步消除了滤波过程中产生的误差，实现单连杆机械臂在预定时间内跟踪给定轨迹，且跟踪误差在预设范围之内。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114839880B
公开(公告)日：2024-04-19
申请号：CN202210619954.5
申请日：2022-06-02
Applicant: 淮阴工学院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于柔性关节机械臂的自适应控制方法，该方法包括：根据柔性关节机械臂的动力学方程得到具有全状态约束的纯反馈非线性系统的状态方程；依据所述纯反馈非线性系统的状态方程构建设计变量；利用基于动态面控制方法进行递推设计，根据控制目标拟设计虚拟控制变量、实际控制输入及自适应更新律；采用所述设计变量和纯反馈非线性系统的状态方程构建Lyapunov函数，选取合适的Lyapunov函数V，对函数V求导#imgabs0#并将虚拟控制变量、实际控制输入、自适应更新律代入，验证#imgabs1#是否成立。本发明方法可保证系统的状态约束条件永远不被违反，且针对系统中存在的未知参数，采用利用神经网络逼近，解决系统控制参数不完全情况下的控制问题。
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公开(公告)号：CN117724330A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311702961.2
申请日：2023-12-11
Applicant: 淮阴工学院
Inventor： 唐威 , 刘伟 , 王俊豪 , 仝玉琪 , 王友森 , 杨逸凡 , 赵建航 , 费诗淇 , 钱宗敏 , 赵环宇 , 杜董生 , 刘根水 , 张丽娟 , 张广运 , 花顺 , 焦诗宇 , 张鹏程
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于有限时间稳定的四旋翼无人机控制方法，根据四旋翼无人机的动力学方程，构建无人机的数学模型；针对受时变约束的无人机模型，提出一种基于干扰估计的无人机预定性能控制方法。利用非对称障碍Lyapunov函数解决无人机系统的时变约束问题，结合非线性干扰观测器方法，提出了一种新的预定性能设计方案解决了无人机规定性能的控制问题；另外，利用模糊逻辑逼近解决了系统未知惯性矩问题，并简化了跟踪信号的适用条件，降低了计算复杂度。本发明实现了无人机姿态的跟踪控制，消除了外部干扰对系统跟踪控制性能的影响，可保证无人机系统的跟踪控制在有限时间内满足规定的性能指标。
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公开(公告)号：CN118034269B
公开(公告)日：2024-09-24
申请号：CN202410051510.5
申请日：2024-01-12
Applicant: 淮阴工学院
Inventor： 赵建航 , 刘伟 , 王俊豪 , 唐威 , 钱宗敏 , 费诗淇 , 仝玉琪 , 王友森 , 杨逸凡 , 刘滢 , 赵环宇 , 杜董生 , 刘根水 , 张丽娟 , 张广运 , 花顺 , 董正 , 邬清海
IPC: G05D1/43 , G05D109/30
Abstract: 本发明公开了一种用于船舶智能机动的自适应控制方法，对具有外部干扰和输入饱和效应的船舶智能机动系统设计一种有限时间预定性能的约束控制策略。针对船舶智能机动时需要保持的约束条件和所产生的输入饱和问题分别设计出时变的障碍李亚普诺夫函数和辅助系统，以此提升船舶航向角、输入舵令等参数的稳定性，利用神经网络技术和新的复合非线性干扰观测器去解决由未知外部干扰、高度不确定性未知函数对控制器递推设计的影响，结合有限时间控制技术和预定性能控制技术来保证包含航向角、偏航率、舵令等所有参数的有限时间稳定，保证船舶航向角与规定航向角的误差在预定时间内缩小到预定范围里，提高船舶航行时的平衡性和精度。
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公开(公告)号：CN117031937B
公开(公告)日：2024-07-16
申请号：CN202310846399.4
申请日：2023-07-11
Applicant: 淮阴工学院
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种基于预定性能误差的两轮自平衡机器人的强化学习控制方法，包括将机器人的状态方程进行转化，得到状态空间方程；设计预定性能函数将误差约束问题转化为无约束误差的跟踪问题，建立无约束增广系统对最优控制问题进行预处理；建立跟踪误差和控制成本的函数；针对成本函数设计HJB方程，利用单神经网络在线强化学习技术在模型信息未知的情况下引入并行学习技术求解HJB方程，避免了自适应控制所必需的持续激励条件；设计李亚普洛夫函数保证机器人系统的稳定性。与现有技术相比，本发明能够保证输出轨迹跟踪给定信号且跟踪误差被约束在性能指标范围之内，在实现系统稳定的前提下平衡跟踪控制性能与控制成本。
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公开(公告)号：CN117506896A
公开(公告)日：2024-02-06
申请号：CN202311455734.4
申请日：2023-11-02
Applicant: 淮阴工学院 , 江苏华宇印务有限公司
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明公开了一种嵌入直流电机单连杆机械臂控制方法，用于具有输出约束直流电机单连杆机械臂系统的控制，包括：首先基于加幂积分技术，将传统低阶滑模动力学系统扩展到高阶，提出固定时间稳定的高阶滑模算法；考虑到连杆和电机轴的角位置未知和电机电枢输出电压受限的问题，构造正切型障碍Lyapunov函数和固定时间干扰观测器；利用类backstepping方法推导设计控制器，根据Lyapunov第二法稳定判据和固定时间稳定定理，验证 的成立情况，并得到固定时间的确定性表达式。本发明可确保系统状态在输出受限的情况下能够独立于系统初始条件实现稳定收敛，且稳定时间不会无限增长的性能指标，提高机械臂控制系统的可预测性和精确控制能力，增强系统的鲁棒性和自适应特性。
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