导读:本文包含了有界控制论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:飞行器,机器人,光压,函数,轨迹,摄动,升沉。
有界控制论文文献综述
聂涛[1]（2019）在《月球微纳卫星长期有界编队轨道演化及控制问题研究》一文中研究指出月球及月球以远的深空探测再次成为各国航天活动的焦点,同上世纪六七十年代举国体制的航天活动不同的是,现代深空探测对任务的低成本提出了迫切需求,尤其随着以立方星为代表的微纳卫星技术的日渐成熟,利用微纳卫星及其编队进行深空探测任务备受青睐。卫星轨道的分析、设计与控制是航天任务最先切入点并贯穿始终,尤其是对摄动的处理是轨道相关研究的重点,与地球卫星不同,月球卫星受到的C_(22)摄动与J_2摄动相当,且叁体摄动显着,针对地球卫星轨道的研究成果无法直接应用。本论文以月球轨道超长波天文观测微卫星项目为背景开展研究,面向微纳卫星编队月球探测任务,探讨复杂摄动下的长期轨道演化、编队飞行长期有界条件、环境力编队控制等相关问题,以期减弱摄动影响,并进而降低微纳卫星月球探测任务的长期燃料消耗。主要完成以下内容:在任务轨道设计时摄动力建模越精细,设计出的轨道越贴近实际,从而用于后期轨道保持的燃料消耗越小。为此,考虑月球J_2、C_(22)以及地球叁体摄动等影响,提出了一种基于von-Zeipel变换的多摄动影响下月球卫星平瞬轨道根数显式转换和平均轨道动力学建模方法。该方法在构建月球J_2、C_(22)以及叁体摄动等的哈密顿函数的基础上,通过von-Zeipel正则变换利用生成函数依次消除月球卫星轨道平近点角和地球相对月球轨道的轨道平近点角等角变量,基于哈密顿函数不变性约束确定消除短周期项和中周期项的显式生成函数和平均哈密顿方程,进而建立平瞬轨道根数显式转换关系和平均轨道动力学模型。将上述成果应用于月球卫星冻结轨道设计,给出了约束平均轨道偏心率、轨道倾角以及近地点幅角等不变的冻结轨道条件,为月球探测任务轨道设计提供了技术参考。最后,开展了数值仿真,结果表明所提出的平瞬轨道根数转换更为精确,设计的冻结轨道更为稳定。成员卫星长期保持在有界范围内是编队飞行的必要条件,考虑J_2、C_(22)以及地球叁体摄动等影响,提出了编队卫星平均距离计算方法,给出了平均距离保持不变的月球冻结轨道卫星编队有界条件解析表达式和一种基于优化模型的月球任意轨道卫星编队长期有界条件设计方法。在复杂摄动影响下的冻结轨道平均动力学模型的基础上,利用其指数矩阵函数形式解推导出平均距离的解析表达式,进而推导出月球冻结轨道编队相对距离不变的解析有界条件。针对主星为任意轨道的情况,利用平均距离解析表达式构建了以各阶运动状态二次项加权为目标函数、以初始相对距离为约束的优化模型,利用拉格朗日乘子法求解得到编队长期有界的约束条件,并讨论了目标函数的权重因子对有界条件设计的影响。最后,针对主星位低轨和高轨、冻结与非冻结轨道等多种编队场景进行仿真,结果表明本文给出的解析有界条件依赖于平均相对距离的计算精度,使其更适用设计轨道冻结轨道编队,而基于优化的有界条件设计方法对平均相对距离的计算精度依赖更小,适用于各类型月球轨道编队,为编队构型设计提供了技术支撑。月球高轨卫星受到的地球叁体摄动远大于其他摄动,选择月球高轨可降低非中心引力场摄动的影响。为此,考虑地球的轨道偏心率、轨道倾角等影响下的一般叁体摄动模型,通过一次平均消除一般叁体摄动对月球高轨卫星运动的短周期影响,并采用级数分析法和数值仿真对长周期运动进行定性与定量分析,得到了编队卫星轨道间偏心率、轨道倾角以及升交点赤经之差引起了一次平均相对距离大周期震荡的主要结论,进一步约束上述差分轨道参数、一次平均相对速率等变化,推导得到了解析化的月球高轨卫星编队长期有界条件。最后,通过数值仿真验证了该方法的有效性。为进一步降低微纳卫星编队控制的燃料消耗,采用太阳光压等环境力进行月球卫星轨道控制是一种可行的技术途径。为此,采用平均轨道根数作为反馈控制变量,提出了一种利用差分太阳光压的月球卫星编队有界保持控制切换律,并利用有限时间稳定性理论证明了控制系统的稳定性。该控制律能够根据相对轨道迹向上平均相对距离的变化趋势,对太阳光压投影面积进行调节,以产生差分太阳光压抑制迹向上相对距离的增长,进而达到无耗燃卫星轨道编队控制的目的。采用级数分析方法研究J_2、C_(22)、叁体摄动、太阳光压摄动下的相对运动规律,结果表明通过差分太阳光压调整差分轨道半长轴能够有效消除相对距离增加,控制系统闭环仿真验证了所提出的控制方法可以减缓相对距离的长期增加,使编队几年内都能够保证相对稳定。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-07-01）
刘华山,金元林,程新,王泽宇,齐洁[2]（2019）在《力矩输入有界的柔性关节机器人轨迹跟踪控制》一文中研究指出为解决柔性关节机器人在关节驱动力矩输出受限情况下的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于奇异摄动理论的有界控制器.首先,利用奇异摄动理论将柔性关节机器人动力学模型解耦成快、慢两个子系统.然后,引入一类平滑饱和函数和径向基函数神经网络非线性逼近手段,依据反步策略设计了针对慢子系统的有界控制器.在快子系统的有界控制器设计中,通过关节弹性力矩跟踪误差的滤波处理加速系统的收敛.同时,在快、慢子系统控制器中均采用模糊逻辑实现控制参数的在线动态自调整.此外,结合李雅普诺夫稳定理论给出了严格的系统稳定性证明.最后,通过仿真对比实验验证了所提出控制方法的有效性和优越性.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2019年06期）
李小民,毛琼,甘勤涛,杜占龙[3]（2019）在《有界变化时滞和联合连通拓扑条件下的分布式无人机编队飞行控制策略》一文中研究指出针对具有非线性动力学特性的多无人机系统通信时滞在有界区间内变化和网络拓扑联合连通情况下的编队控制问题,提出一种基于一致性理论的分布式编队控制策略。利用LyapunovKrasovskii函数分析编队的稳定性,推导编队稳定的充分条件。该策略不强调时滞的导数特征,并且可将通信拓扑的高维矩阵求解问题转化为若干个连通部分的低维矩阵求解问题,因此适用性广、计算量小、实时性好。通过仿真验证了非线性快变时滞和随机跳变时滞情况下策略的有效性。结果表明,该方法可指导无人机编队快速聚集和收敛至任意对称或非对称目标队形和以目标速度保持飞行。(本文来源于《兵工学报》期刊2019年06期）
王建彬,陈建平[4]（2019）在《一种输入有界的四轮全向机器人轨迹跟踪控制方法》一文中研究指出由于四轮全向移动机器人轨迹跟踪控制中存在速度突变,导致控制量往往超过其约束限制,针对这一问题,提出一种输入有界的抑制速度突变的轨迹跟踪控制方法。首先基于李雅普诺夫稳定性定理设计出四轮全向机器人的速度控制器,接着通过引入一个合理的有界函数来克服速度突变问题。MATLAB仿真结果显示,对于不同的目标跟踪曲线,即使存在较大的初始误差,机器人均能很好地跟踪期望轨迹,控制量未超出其限制,有效地抑制速度突变问题。(本文来源于《现代计算机》期刊2019年17期）
王刚,陈海虹,周知进[5]（2019）在《持续有界路面激励下的车辆主动悬架可靠L_1干抗抑制控制》一文中研究指出在车辆主动悬架控制中,路面激励通常可作为一类持续有界的外部干扰建模。针对该问题提出车辆主动悬架的可靠L_1干扰抑制控制方法。区别于以往的H_∞/GH_2控制方法,无需假设路面干扰为能量有界的情况。在控制器设计中,使用L_1性能指标提高汽车悬架的舒适性,同时保证悬架的其它性能,如悬架动行程、轮胎动载荷、控制饱和和执行器错误。以线性-分数矩阵不等式给出控制设计条件,控制器可根据凸优化方法和广义特征值问题求得,且相应的闭环系统具有指数稳定性及L_1干扰抑制性能。最后通过数值实例表明,在持续有界的正弦型和随机白噪声路面激励下,系统具有理想的驾驶舒适性能,并能保证悬架硬约束。(本文来源于《噪声与振动控制》期刊2019年02期）
师五喜,李康利[6]（2019）在《四旋翼飞行器有界输出控制》一文中研究指出为了改善四旋翼飞行器实际起飞时超调过大问题,提出了一种基于障碍Lyapunov函数的有界输出控制方法。该方法采用障碍Lyapunov函数与滑模控制相结合设计控制器,利用障碍Lyapunov函数将传统滑模面约束在一定的范围内,从而来保证四旋翼飞行器输出保持在一定的范围内。仿真和实验结果表明:本方法不仅能使系统的实际输出值y_1跟踪上期望输出值y_(1d),还能够使实际输出值y_1始终保持在预先设定的范围内,即|y_1|<k_c,k_c为正常数.(本文来源于《天津工业大学学报》期刊2019年01期）
张星雨[7]（2019）在《有界噪声激励下倒立摆系统的随机动力学与控制研究》一文中研究指出倒立摆系统是一个典型的被控对象,被广泛应用于控制理论研究领域。对倒立摆的研究不仅有理论意义,也有很大的工程意义,工业领域、航空航天领域的许多系统都需要运用倒立摆系统来进行研究。对于非线性系统的求解,通常采用将其线性化的方法,但是当非线性因素影响较大时,此方法不再能够满足要求,因此本文采用了随机平均法来对非线性系统进行求解。随机平均法可以使系统维数降低,从而使求解得到简化。本文主要研究了有界噪声激励下的倒立摆非线性系统的随机响应与稳定性。建立倒立摆的运动微分方程,并运用直接分离运动法将运动分为快变和慢变两个部分,得出等效倒立摆系统。运用随机平均法进行分析,将系统的运动方程化简为关于响应幅值和相位差的Ito微分方程,求解对应的FPK方程,分析有界噪声激励下倒立摆非线性系统的随机动力学响应与稳定性。分析结果表明,用随机平均法得到的理论结果和数字模拟结果基本吻合,因此随机平均法能够预测有界噪声激励环境下的倒立摆系统的随机响应以及稳定性。随后介绍了滑模变结构控制的原理及特点,针对本文所研究的倒立摆系统,设计使系统响应达到最小化的滑模变结构控制器。对滑模控制下的系统进行仿真分析,分析比较控制器参数对系统响应的影响,并与Bang-Bang控制进行对比,分析表明滑模控制的控制效果更好,系统能更快地到达稳定状态,而且不会发生很大幅度的振荡。应用滑模变结构控制的方法,对有界噪声激励下的倒立摆进行控制,分析其响应及稳定性,研究表明解析解与蒙特卡洛数字模拟的结果吻合度较高,说明本文的近似方法能够准确预测被控对象的随机响应以及稳定性,可以有效地应用于非线性随机系统倒立摆的系统响应的研究中。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2019-03-01）
李康利[8]（2019）在《四旋翼飞行器的有界输出控制》一文中研究指出本文主要针对四旋翼飞行器有界输出控制进行了研究,系统输出为四旋翼飞行器实际的位置和姿态。在四旋翼飞行器实际飞行中,为了保证系统的安全,通常会对系统输出的值域做出严格限制或者保证系统输出的超调量保持在一定的范围内。本文的主要控制目标为设计有界输出控制器使得四旋翼飞行器系统不仅能保证所有信号一致有界,而且能够保证系统输出始终保持在预先设定的安全范围内。本文的主要研究内容有以下几个方面:(1)对四旋翼飞行器的机械结构以及它的飞行原理进行了分析,建立了地面坐标系和机体坐标系以便对四旋翼飞行器进行受力分析,采用牛顿-欧拉法对它进行数学建模,并介绍了本文所用Qba112实验平台。(2)为了改善四旋翼飞行器实际起飞时超调过大问题,提出了一种基于障碍Lyapunov函数的有界输出控制方案,该方案利用障碍Lyapunov函数将传统滑模面约束在一定的范围内,从而使系统输出始终保持在安全的范围内,仿真和实验结果表明四旋翼飞行器系统不仅能保证所有信号一致有界,而且能够保证系统输出始终保持在预先设定的范围内。(3)在四旋翼飞行器实际飞行过程中,由于受到外部干扰的影响以及硬件系统的限制,很难得到姿态子系统之间耦合项的精确值,往往会导致系统很难控制、性能很差。为了解决上述问题,在上一章的基础上提出了一种具有有界输出的四旋翼飞行器分散控制方案,利用分散控制来处理姿态系统之间的耦合项,仿真和实验结果表明了所设计控制方案的有效性。(4)针对四旋翼飞行器姿态子系统之间未知耦合项、未知转动惯量以及有界输出问题,提出了一种基于预定性能函数的分散控制器,通过分散控制来解决姿态系统之间的耦合项,利用Nussbaum函数来处理未知转动惯量,利用预定性能函数使系统输出误差能够收敛到预先设定的区间内,从而来保证系统输出始终保持在预先设定的范围内,仿真和实验结果表明了所设计控制方案的有效性。(本文来源于《天津工业大学》期刊2019-02-23）
陈辉强,王永,黄志龙[9]（2018）在《柔性作动器驱动的非线性系统随机振动的最优有界控制》一文中研究指出柔性作动器具有低刚度、大变形等特征,这一方面使主结构具备了强的环境适应性,另一方面也使主结构易受外界微扰影响,从而降低其操作精度.本文以介电弹性体作动器驱动的单自由度非线性系统为研究对象,通过即时微调电压,抑制系统在平衡位置附近的随机振动.通过随机平均法降低系统维数,将原系统的控制问题转化为关于慢变过程的控制问题;结合随机动态规划原理及控制约束导出最优有界控制策略.该策略具干摩擦形式,具有能量耗散本质,在抑制系统振动的同时提高了系统的稳定性.数值研究表明:最优有界控制策略具有良好的控制效果、控制效率及较高的鲁棒性.(本文来源于《力学季刊》期刊2018年04期）
武浩[10]（2019）在《主动升沉补偿系统有界控制研究》一文中研究指出海洋具有丰富的能源与资源,随着人口数量的日益增加,陆地上可使用的能源、资源等日益减少甚至竭尽,人们对海洋的探索与开发形式越来越多样化。在这个基础上具备相对完善的海上开采设备就显得尤为重要。在众多海洋开采施工中,水下作业时很重要的一个组成部分,但是由于受波浪、洋流、海风等干扰,海工装备会产生6个方向的自由运动,使得水下工作设备位置受到影响、难以精确控制;加装液压缸式升沉补偿装置后,又由于液压缸行程有界,容易产生碰,这些都给海洋作业带来了极大困难。本文将主要针对升沉方向的运动补偿进行研究,主要研究内容如下:第一章,本文在调研了国内外现有升沉补偿系统的发展现状的基础上,分析了现有各深沉补偿系统的优势与不足,发现了液压缸式升沉补偿系统共有的不足:恶劣海况下当船体的升沉超出液压缸最大补偿范围时,若继续按照现有的升沉补偿算法进行补偿,系统将发生严重冲击,本章在分析了这个问题后提出了初步的解决方案。第二章,设计了升沉补偿电液控制系统,对水下拖体的受力情况进行了分析,将电液控制系统简化并进行了数学建模,接着对补偿液压缸的碰撞问题也进行了数学分析。最后进行了升沉补偿系统关键元件的选型,并在Amesim中搭建了系统模型。第叁章,在系统数学模型的基础上,提出了基于滑模控制的升沉位置补偿控制算法,并通过Amesim与matlab联合仿真验证了算法的有效性;随后为了说明海工装备升沉超过液压缸行程时造成碰撞的严重性,通过在原有系统上加装开关阀的手段模拟了碰撞工况,并指出基于简单开关阀切换的保护系统在冲击情况下对系统保护作用有限。第四章,旨在通过改进控制算法来解决海况较差时补偿液压缸发生碰撞的问题。从相轨迹入手分析了碰撞的现象,并结合滑模面与有界相平面的关系提出了此有界控制问题的解决办法;讨论了几种解决方案的优缺点后选择基于速度限定的有界控制,最终在之前设计的位移控制器基础上增加了有界控制器,实现大幅值时不产生碰撞、小幅值可正常升沉补偿的目标,这样同时也实现了对补偿液压缸行程的最大利用。最后,用真实海浪数据进行了仿真。第五章,介绍了实验台的基本结构、关键元部件型号及实验台操作方法等。实验开始时首先用多组不同频率不同幅值的正弦信号进行了控制器的相关实验,在此基础上,对真实海浪信号进行了实验并去得了良好的控制效果,证明了本文有界控制器的可行性。第六章,总结工作进展,并指出进一步研究方向。(本文来源于《浙江大学》期刊2019-01-01）
有界控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
为解决柔性关节机器人在关节驱动力矩输出受限情况下的轨迹跟踪控制问题,提出一种基于奇异摄动理论的有界控制器.首先,利用奇异摄动理论将柔性关节机器人动力学模型解耦成快、慢两个子系统.然后,引入一类平滑饱和函数和径向基函数神经网络非线性逼近手段,依据反步策略设计了针对慢子系统的有界控制器.在快子系统的有界控制器设计中,通过关节弹性力矩跟踪误差的滤波处理加速系统的收敛.同时,在快、慢子系统控制器中均采用模糊逻辑实现控制参数的在线动态自调整.此外,结合李雅普诺夫稳定理论给出了严格的系统稳定性证明.最后,通过仿真对比实验验证了所提出控制方法的有效性和优越性.
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
有界控制论文参考文献
[1].聂涛.月球微纳卫星长期有界编队轨道演化及控制问题研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[2].刘华山,金元林,程新,王泽宇,齐洁.力矩输入有界的柔性关节机器人轨迹跟踪控制[J].控制理论与应用.2019
[3].李小民,毛琼,甘勤涛,杜占龙.有界变化时滞和联合连通拓扑条件下的分布式无人机编队飞行控制策略[J].兵工学报.2019
[4].王建彬,陈建平.一种输入有界的四轮全向机器人轨迹跟踪控制方法[J].现代计算机.2019
[5].王刚,陈海虹,周知进.持续有界路面激励下的车辆主动悬架可靠L_1干抗抑制控制[J].噪声与振动控制.2019
[6].师五喜,李康利.四旋翼飞行器有界输出控制[J].天津工业大学学报.2019
[7].张星雨.有界噪声激励下倒立摆系统的随机动力学与控制研究[D].杭州电子科技大学.2019
[8].李康利.四旋翼飞行器的有界输出控制[D].天津工业大学.2019
[9].陈辉强,王永,黄志龙.柔性作动器驱动的非线性系统随机振动的最优有界控制[J].力学季刊.2018
[10].武浩.主动升沉补偿系统有界控制研究[D].浙江大学.2019
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