国家自然科学基金(50979017)
- 作品数：16 被引量：74H指数：7
- 相关作者：王宏健边信黔夏国清贾鹤鸣杨莹更多>>
- 相关机构：哈尔滨工程大学东北林业大学中国空间技术研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术交通运输工程理学电子电信更多>>
- 基于反馈增益反步法欠驱动无人水下航行器三维路径跟踪控制被引量：9
- 2014年
- 针对欠驱动无人水下航行器的三维空间路径跟踪控制问题.基于虚拟向导建立载体坐标系下的三维路径跟踪运动学误差模型,首先设计跟踪误差反馈增益形式的线性控制项镇定位置跟踪系统,避免计算虚拟控制量导数的复杂形式;然后基于反步法设计动力学控制器,通过合理的选择控制器参数消除了部分非线性项,简化了虚拟控制量的形式,同时避免了采用传统反步法设计控制器时存在的奇异值问题,基于李雅普诺夫稳定性理论设计鲁棒反馈补偿项,保证了闭环跟踪误差系统状态的一致最终有界.仿真实验表明本文设计控制器能够精确跟踪三维曲线路径,并对外界干扰具有较好的鲁棒性.
- 王宏健陈子印贾鹤鸣李娟
- 关键词：反步法反馈增益
- 基于侧推力最小原则的船舶动力定位控制被引量：2
- 2013年
- 针对动力定位船舶的位置保持作业,基于侧推力最小原则,设计了艏向控制器和位置保持控制器.根据单摆在势场中的运动原理,利用滑模技术分别针对船舶的纵荡和艏向设计控制器,以使船舶与设定点保持固定距离,并且艏向始终正对环境力.研究了非线性无源状态观测器,对船舶的高频运动进行滤波并对船舶的运动速度进行估计,将状态反馈问题转换为输出反馈问题.仿真结果表明:该控制器无横向力输出,且转艏力矩很小,证明了该控制器的有效性.
- 夏国清邵兴超
- 关键词：动力定位滑模技术
- 基于无源理论的欠驱动AUV直接自适应控制
- 2012年
- 针对欠驱动自治水下机器人在模型参数未知情况下水下平面轨迹跟踪控制问题,提出基于无源理论的自适应控制方法.首先,通过微分同胚等效变换对欠驱动项补偿,然后利用等效变换后的误差动态方程的内在无源特性,采用Lyapunov直接法和反步法将运动学模型控制器扩展至动力学模型,并提出AUV惯性质量矩阵参数和水动力阻尼矩阵参数估计自适应律.Lyapunov稳定理论证明了该方法可有效克服参数未知的干扰作用,使系统达到全局渐近跟踪,参数估计误差有界且收敛到有限值.仿真研究验证了该控制方法的有效性.
- 夏国清杨莹赵为光
- 关键词：欠驱动AUV无源化方法非线性控制自适应
- 动力定位冗余测量系统的模糊自适应融合算法被引量：4
- 2012年
- 针对船舶动力定位的冗余测量系统,基于模糊自适应滤波和滤波器可信度的模糊评判,建立了多传感器数据融合算法。该方法与线性或非线性系统状态估计相结合,构成模糊自适应融合算法。通过监测滤波新息的均值和分歧度,应用模糊推理系统在线调节测量噪声协方差矩阵,从而抑制滤波发散;构建新的数据质量函数和子系统故障检测函数,根据检测结果自适应地选择子系统构建全局融合体系;利用子系统滤波的新息分歧度比值和状态估计误差的协方差,模糊评判各子系统滤波的可信度,由此计算相应的信息分配系数,实现全局融合。通过转台半实物仿真,验证了该算法的有效性。
- 林孝工徐树生赵大威
- 关键词：数据融合模糊推理系统自适应滤波
- 水下无人航行器结构环境SFEKF同步构图定位方法被引量：1
- 2012年
- 针对传统同步构图定位(SLAM)传感器具有数据量大、处理速度慢、实时性差的不足和基于扩展卡尔曼滤波的同步构图定位(EKF-SLAM)具有对水下无人航行器(UUV)位置估计精度低、甚至发散的缺陷,把带次优渐消因子的扩展卡尔曼滤波器应用到了导航系统中,提出了基于多元测距声呐(MRS)的UUV结构环境SFEKF-SLAM(suboptimal fadingextended Kalman filter-SLAM)方法.首先建立基于霍夫变换的水下MRS特征提取模型,设计了基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统,利用该系统可以对UUV的状态进行预测,结合MRS信息可以对UUV周围结构环境进行状态更新.海试结果验证了基于霍夫变换的水下MRS模型能够有效提取环境特征,基于SFEKF-SLAM的UUV导航系统相对于常用的基于EKF-SLAM的UUV导航系统具有更高的定位精度,能够构建更加精确的港口堤岸地图.
- 张勋王宏健周佳加边信黔熊磊
- 汽包炉单元机组的滑压工况通用非线性输出跟踪控制被引量：2
- 2012年
- 正确反映机组动态特性的系统非线性模型和品质优良的非线性控制系统设计,是从本质上解决单元机组大范围、全工况优化运行,提高机组的快速负荷响应能力的2个根本问题。解决机理模型的准确性和复杂性的矛盾是非线性控制系统设计的关键。模型和控制的通用性是使控制系统能够广泛应用的便利条件。针对以上3方面的问题,提出了基于汽包炉单元机组机理模型的非线性稳定逆输出跟踪控制方法,首先建立能够正确反映机组动态特性的适度复杂的机理模型,构造输出项,使稳定逆解存在,并分析期望输出设定的合理性、可行性,然后设计非线性输出跟踪控制器,证明了该控制器的闭环稳定性。通过对河津电厂300MW燃煤机组仿真实验与现场DCS实时数据比较分析,验证了系统的有效性。
- 赵为光夏国清杨莹王亚军蒋海役
- 关键词：单元机组非线性数学模型负荷跟踪
- 欠驱动AUV模糊神经网络L_2增益鲁棒跟踪控制被引量：11
- 2013年
- 提出基于模糊神经网络欠驱动水下自主机器人(AUV)的L_2增益鲁棒跟踪控制方法,该方法通过在线学习逼近动力学模型的不确定项.控制器克服了由于缺少横向推力对跟踪误差的影响,在考虑未知海流干扰情况下,实现了系统对模糊神经网络逼近误差的L_2增益小于γ.利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环控制系统误差信号一致最终有界.最后,通过精确模型参数和参数扰动仿真实验验证了该控制方法具有很好的跟踪效果和较强的鲁棒性.
- 夏国清杨莹赵为光
- 关键词：模糊神经网络
- 基于反馈增益的AUV稳定神经网络反步变深控制被引量：7
- 2013年
- 为解决自主水下航行器的变深控制问题,提出一种基于反馈增益的反步控制方法.首先,通过设计控制器参数消除部分非线性项,在保证系统稳定性的同时设计神经网络控制器来补偿纵倾运动中的模型不确定性;然后,通过自适应鲁棒控制器对神经网络的逼近误差予以消除,以加快神经网络的收敛学习速度,神经网络权值和逼近误差估计的学习律可由李雅普诺夫稳定性理论推导得出,保证了闭环系统的一致最终有界性;最后,通过仿真实验验证了所提出方法的有效性.
- 陈子印王宏健边信黔贾鹤鸣
- 关键词：自主水下航行器反步法反馈增益
- 基于滞后-停留时间切换控制的输入受限系统
- 2012年
- 针对监督控制系统输入受限时的切换问题,利用小增益控制法为系统构造多个控制器,并提出一种新的切换逻辑.该切换逻辑可以避免切换系统出现频繁切换,还可以保证系统不会因滞后参数选取的不当而错失切换到最佳的控制器.文中利用积分输入-状态稳定性原理证明了该切换逻辑可以保证闭环系统的稳定性.最后对一组输入约束小增益控制系统进行计算机仿真验证,仿真结果表明了该切换逻辑的有效性.
- 林孝工谢业海赵大威徐树生
- 关键词：监督控制输入受限系统切换控制
- 基于海流观测器对欠驱动水下机器人进行三维路径跟随被引量：7
- 2013年
- 对模型参数未知的欠驱动水下机器人,本文设计了海流中三维路径跟随控制器.该方法在无旋流的前提下,利用海流的运动方程,结合三维视线导航法和反步法,设计了控制器.通过死区方法估计模型参数,克服了参数漂移问题;针对海流未知情况,设计了海流观测器.最后通过Lyapunov稳定性理论证明了跟踪误差是收敛的,仿真实验验证了该控制方法的有效性.
- 杨莹夏国清赵为光
- 关键词：自主水下机器人
