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《沈阳工业大学》 2004年
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基于LMI移动机器人鲁棒控制研究

姜勇  
【摘要】:如果将机器人看作是一种能够扩展人类工作能力的有效工具,那么人类在认识和改造世界的过程中就不能没有机器人。移动机器人是机器人家族中的一个重要分支,也是进一步扩展机器人应用领域的重要研究发展方向,因此对移动机器人运动控制问题的研究,一直受到普遍关注。 本文针对近年来在移动机器人运动控制方面的热点问题——包含不确定扰动输入的完整约束轮式移动机器人的运动控制和干扰抑制问题——进行了深入和细致的研究。该研究课题以中国科学院沈阳自动化研究所机器人学开放实验室的全方位自主移动机器人作为被控制对象,它是由正交轮结构组成的完整约束移动机器人,也是在平坦环境下工作的自主机器人的理想载体。主要研究结果如下: 1.线性化方法的研究:总结了非线性控制理论与应用中几种解决线性化问题的思想和方法。针对移动机器人控制领域中一类多输入多输出仿射非线性系统,简化了一种基于平衡流形的近似线性化状态反馈镇定算法,并用此算法解决了一类完整约束轮式移动机器人的镇定问题。 2.降阶方法的研究:简要介绍了模型和控制器降阶的几种常用方法,并且针对一类包含不确定扰动输入的移动机器人系统,根据数学模型自身的特点,提出了满足鲁棒性的降阶控制器设计的充分条件及相关推论。 3.基于LMI的H_∞控制问题研究:根据降阶方法研究中给出的定理及推论,提出了一种基于LMI通过局部反馈H_∞控制实现整个系统对不确定扰动具有鲁棒性的算法,并用此算法解决了机器人控制领域中一类结构特殊的含有不确定扰动多输入多输出线性时不变高阶系统的H_∞控制问题。 4.通过仿真实验,分析并验证了论文中提出的定理、推论及算法的合理性和有效件。
【学位授予单位】:沈阳工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP242

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陆磊;电动轮椅的建模与轨迹控制的仿真研究[D];上海交通大学;2010年
2 李冰;基于鲁棒H_∞控制理论的倒立摆控制的研究[D];东北林业大学;2008年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 黄炯;邬永革;李军;王执铨;;基于遗传算法的系统在线辨识[J];信息与控制;1996年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵吉;孙俊;须文波;;一种基于在线辨识的Web服务自适应接纳控制[J];控制与决策;2012年01期
2 刘青松;;基于GA参数辨识的逆变电源模糊内模控制[J];微计算机信息;2007年28期
3 曹泰斌;;基于遗传算法在线辨识的内模控制及在一类大时延变参数对象的应用[J];热力发电;2006年11期
4 孙枫,史莹晶;基于遗传算法的微分方程延迟项的在线求解[J];哈尔滨工程大学学报;2004年05期
5 孟令柏,陈义俊,申东日;基于混合遗传算法的时滞和参数的在线辨识[J];计算机仿真;2003年11期
6 王凌,李文峰,郑大钟;基于一类混合策略的模型参数估计和控制器参数整定研究[J];控制与决策;2001年05期
7 王凌,李文峰,郑大钟,李清生;模型参数估计的一类混合策略[J];基础自动化;2001年01期
8 张泳健,周东华;基于遗传算法的非线性系统时变时滞的在线估计方法[J];控制与决策;2000年06期
9 杨智民,王旭,庄显义;遗传算法在自动控制领域中的应用综述[J];信息与控制;2000年04期
10 叶传奇,阎保定,高勇峰;硬件进化技术在PLD器件设计中的应用[J];洛阳工学院学报;2000年01期
【同被引文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘琛;二级倒立摆系统的稳定控制研究[D];西北工业大学;2007年
2 曾翔;面向助老助残的智能轮椅开发[D];上海交通大学;2007年
3 宋亮;基于DSP的智能轮椅驱动系统的研究[D];河北工业大学;2007年
4 王强;基于自适应神经模糊推理的倒立摆控制研究[D];南京理工大学;2006年
5 韩慧媛;倒立摆系统的变结构控制方法研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
6 任祖华;倒立摆系统的智能控制研究[D];华中科技大学;2006年
7 敖志伟;基于倒立摆系统的智能控制算法研究[D];西安电子科技大学;2006年
8 张金淼;H_∞控制理论在磁悬浮轴承系统中的应用研究[D];南京航空航天大学;2005年
9 洪旭;倒立摆系统模糊控制算法研究[D];西安电子科技大学;2005年
10 李爱国;变结构控制理论及其在二级倒立摆控制中的应用[D];大连海事大学;2004年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李志昌;ECAS汽车的车身高度调节与平顺性研究[D];江苏科技大学;2017年
2 王成富;基于模糊贝叶斯网络的全向智能轮椅避障[D];北京工业大学;2016年
3 高超;基于无刷直流电机的电子差速器及其相关问题研究[D];山东大学;2016年
4 韩娟娟;爬楼梯轮椅前腿机构控制系统研究[D];河北工业大学;2016年
5 汤立营;一种室内轮椅的建模与运动控制[D];西安电子科技大学;2015年
6 晏勇勇;轮椅无人驾驶技术实验平台的设计[D];华南理工大学;2015年
7 董丽鑫;基于Roesser模型的二维高散系统H_∞滤波研究[D];沈阳理工大学;2015年
8 邱相;几类控制器降阶算法的比较及应用研究[D];南昌航空大学;2014年
9 曾林森;倒立摆的鲁棒LQR最优控制[D];西南交通大学;2014年
10 袁磊;轮椅机器人的设计及运动控制研究[D];南昌航空大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 陈根社,陈新海;遗传算法的研究与进展[J];信息与控制;1994年04期
2 方建安,邵世煌;采用遗传算法学习的神经网络控制器[J];控制与决策;1993年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐兆棣,李晓毅;不确定中立型时滞系统的鲁棒控制——LMI方法[J];电机与控制学报;2005年02期
2 刘国君;刘向;苏先红;;基于LMI方法的广义系统H∞控制[J];信息通信;2013年02期
3 李秀英;邢伟;;基于LMI的广义时滞系统无源控制(英文)[J];黑龙江大学自然科学学报;2005年06期
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5 靖新;张庆灵;郑莉;杨晓光;;基于LMI的离散广义系统正实控制器设计[J];沈阳建筑大学学报(自然科学版);2008年05期
6 刘维亭,郝鹏;基于LMI的舰船电力系统鲁棒H_∞建模方法研究[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2004年04期
7 陈雪芹;耿云海;张迎春;王峰;;基于LMI的鲁棒容错控制及其在卫星姿态控制中的应用[J];控制理论与应用;2008年01期
8 郝峰;叶思隽;车晓涛;;基于改进LMI的鲁棒H_∞动态输出反馈控制综合[J];弹箭与制导学报;2017年02期
9 武俊峰;张礼慧;;基于LMI的离散奇异系统鲁棒D-稳定控制[J];武汉理工大学学报;2010年19期
10 顾则全;廖福成;刘贺平;;不确定广义系统的保性能控制:LMI方法[J];北京科技大学学报;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 吴远盛;顾春峰;何皑;;基于LMI的航空发动机弹性鲁棒控制器设计[A];2014航空试验测试技术学术交流会论文集[C];2014年
3 李炜;李亚洁;;基于LMI方法的网络化控制系统容错保性能控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 金杰;王钰涵;;不确定线性时滞系统次优保性能控制——LMI方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 段玉波;张轶淑;王瑞云;刘博;;基于LMI的一类不确定非线性切换系统保性能控制[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第三分册)[C];2009年
6 毕晓娟;石红瑞;;基于LMI的互联大系统有机结构控制设计[A];全国冶金自动化信息网2011年年会论文集[C];2011年
7 马晓兰;;基于LMI的非线性系统PDC控制器设计方法[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第一分册)[C];2009年
8 佘秋野;陈丽换;张玉民;郭雷;;基于LMI的中立型Hopfield神经网络的稳定性[A];2005年全国自动化新技术学术交流会论文集[C];2005年
9 佘秋野;陈丽换;张玉民;郭雷;;基于LMI的中立型Hopfield神经网络的稳定性[A];2005全国自动化新技术学术交流会论文集(二)[C];2005年
10 王德进;;线性不确定系统族同时保代价控制:LMI方法[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陆妹;基于LMI的时滞系统的预测控制研究[D];上海交通大学;2008年
2 朱训林;基于LMI技术的时滞系统稳定性分析与综合[D];东北大学;2008年
3 张友刚;基于LMI的一类关联模糊大系统的稳定性分析及分散化控制器设计[D];西南交通大学;2003年
4 关威;基于LMI技术的受限系统稳定性分析与容错控制[D];东北大学;2009年
5 杜鑫;基于LMI技术的线性系统模型降阶与静态输出反馈控制器设计[D];东北大学 ;2010年
6 杨晓芳;基于LMI技术的非线性系统非脆弱控制方法[D];东北大学;2011年
7 刘英英;基于LMI技术的网络控制系统的稳定性分析与综合[D];东北大学;2011年
8 汪红初;LMI方法在随机延迟微分方程中的应用[D];华中科技大学;2007年
9 王玉龙;基于LMI技术的网络控制系统优化设计[D];东北大学;2008年
10 罗珂;基于输出预测和LMI方法的电力系统广域阻尼控制研究[D];山东大学;2010年
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1 姜勇;基于LMI移动机器人鲁棒控制研究[D];沈阳工业大学;2004年
2 高薇;基于LMI的时滞系统H_∞控制器的设计与仿真研究[D];大连海事大学;2007年
3 赵平;基于LMI的移动机器人鲁棒控制研究[D];沈阳工业大学;2003年
4 岳丹;基于LMI的模糊时滞系统的鲁棒控制研究[D];华北电力大学;2014年
5 王芬;基于LMI多面体模型的非线性预测控制研究[D];西安电子科技大学;2009年
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7 纪启永;基于LMI算法的倒立摆系统鲁棒H_∞控制研究[D];东北大学;2009年
8 林海芳;线性中立和阻尼型分布参数系统稳定性的LMI方法[D];山西大学;2013年
9 尹俪莎;基于LMI的不确定Hamilton系统鲁棒控制及其应用研究[D];湘潭大学;2018年
10 王忠信;基于LMI方法的蒸汽发生器水位的控制[D];哈尔滨工程大学;2008年
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