1 长春理工大学 电子信息工程学院, 吉林 长春 130022
2 吉林农业科技学院 电气与信息工程学院, 吉林 吉林 132101
球形两栖机器人具有对称的结构和多自由度的运动状态特性, 在环境适应性和运动稳定性上具有优势。本文介绍一种可以用于深海水下探测与救援的新型水陆两栖机器人控制系统的结构和建模方法, 根据机器人的运动控制模式, 推导出具有6个自由度的动态数学模型, 并在动态模型的基础上, 建立并评估了两种控制模型。第一种是基于二次型调节器(LQR)的控制器模型, 第二种是基于非线性状态反馈(FL)的控制器模型。最后对两种控制模型进行水下实验验证及评估, 从而证明两种控制器的有效性和优劣性。实验表明: 非线性状态反馈系统在响应时间(LQR=67.5 s, FL=46.5 s)方面都优于有限时域LQR控制器, 而LQR控制器在上升时间(LQR=24.5 s, FL=39.8 s)方面更加具有优势。
球形机器人 两栖 水下探测 非线性反馈 二次型调节器 spherical robot amphibious underwater detection nonlinear feedback quadratic regulator 光学 精密工程
2019, 27(10): 2199
针对实际工程中的复杂光电平台对控制精度要求越来越高的需求, 提出一种依据系统精确模型辨识方法的自抗扰控制器设计方法。考虑机械谐振和摩擦因素, 建立光电载荷控制系统精确数学模型, 并根据系统输入输出特性辨识系统的数学模型参数, 在所辨识模型的基础上设计自抗扰控制器。以某型光电跟踪平台为例, 设计了4阶跟踪微分器, 5阶扩张状态观测器和非线性状态偏差反馈控制律组合的自抗扰控制器。在Matlab/simulink中建立系统仿真平台, 对PID控制器和自抗扰控制器进行仿真对比, 结果表明, 采用自抗扰控制器的系统超调由1.8%减小到0.9%, 系统最大跟踪误差由0.03 (°)/s减小到0.013 (°)/s, 超调更小, 响应时间更快, 抗扰动能力更强。
光电平台 自抗扰控制 系统辨识 非线性反馈 opto-electronic platform ADRC system identification nonlinear feedback 红外与激光工程
2017, 46(9): 0926001
提出一种变量非线性反馈(VNF)方法控制混沌系统．介绍了该方法的控制原理以及反馈系数的选取原则，以单模激光Haken－Lorenz系统为例对非线性反馈控制方法进行了理论研究．仿真结果显示，通过恰当的选择反馈系数k，使系统的最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数由正值转变为负值，相图中系统的轨迹由混沌吸引子转变为周期数为2n×3mp(n、m为整数)的周期轨道．通过与线性反馈控制结果对比发现，非线性反馈控制方法简便有效，控制速度快．
非线性光学 混沌控制 非线性反馈 Haken－Lorenz系统 周期轨道 Lyapunov指数 Nonlinear optics Chaos control Nonlinear feedback Haken-Lorenz system Periodicorbit Lyapunov exponent
1 中国原子能科学研究院,北京,102413
2 中国核工业研究生部,北京,102413
3 中国香港城市大学,电子工程系,香港
4 广西师范大学,物理和电子科学系,广西,桂林,541004
基于非线性控制方法,提出了一种特殊的非线性反馈函数, 即小波反馈函数,用于离散控制强流质子束的束晕-混沌.控制后质子束的束晕强度因子很快趋于零,束均方根半径、束横向平均发射度等都减至控制前的三分之一稍多, 证明该控制方法切实有效,在工业上具有实用价值.
强流质子束 束晕 混沌 非线性控制 小波反馈函数法 离散控制 high intensity proton beam heam halo chaos nonlinear feedback control waveletbased feedback discrete control
