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六轮摇臂式月球探测车协调驱动自适应模糊容错控制

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宇航学报 2012年第1期33卷 76-84页

作者：孙多青河北科技师范学院数学与系统科学研究所秦皇岛066004 北京控制工程研究所空间智能控制技术重点实验室北京100190

为提高复杂和未知环境中六轮摇臂式月球探测车的驱动控制系统的可靠性,防止因执行器故障引起的月球车失控,提出一种基于滑转率的协调驱动自适应模糊容错控制方法。该方法用模糊逻辑系统逼近系统的未知动态和未知的故障函数,并通过所设... 详细信息

为提高复杂和未知环境中六轮摇臂式月球探测车的驱动控制系统的可靠性,防止因执行器故障引起的月球车失控,提出一种基于滑转率的协调驱动自适应模糊容错控制方法。该方法用模糊逻辑系统逼近系统的未知动态和未知的故障函数,并通过所设计的误差补偿器来减少逼近误差对跟踪精度的影响。基于Lyapunov理论,证明了所设计的容错控制方案不但能使跟踪误差收敛到原点的小邻域内,而且通过适当增大设计参数的值,可使跟踪误差减小。此外,为便于应用给出了详细的容错控制器设计步骤,并对控制器中参数的选取给出了示例。仿真结果表明该控制律具有较高的控制精度,并且对外部干扰有很强的鲁棒性。

关键词：月球探测车容错控制驱动控制模糊控制滑转率机器人

分层模糊广义预测控制及其在挠性航天器振动抑制中的应用

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宇航学报 2009年第4期30卷 1537-1543页

作者：孙多青河北科技师范学院数理系秦皇岛066004 中国空间技术研究院北京控制工程研究所北京100080

针对广义预测控制计算量大的缺陷,将自适应分层模糊逻辑系统(HFLS)引入广义预测控制,对参数未知线性系统提出一种直接自适应分层模糊广义预测控制方法。该方法直接利用HFLS设计广义预测控制器,并基于广义误差估计值对控制器参数和广义... 详细信息

针对广义预测控制计算量大的缺陷,将自适应分层模糊逻辑系统(HFLS)引入广义预测控制,对参数未知线性系统提出一种直接自适应分层模糊广义预测控制方法。该方法直接利用HFLS设计广义预测控制器,并基于广义误差估计值对控制器参数和广义误差估计值中的未知向量进行自适应调整。文中证明了该方法可使广义误差收敛到原点的一个小领域内。由于控制结构中使用了HFLS,避免了模糊控制器中规则数目随系统变量个数呈指数增长问题。仿真结果表明:该方法能快速抑制挠性航天器的低频振动且稳态精度高。

关键词：参数未知线性系统分层模糊系统广义预测控制自适应控制稳定性航天器

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基于分层模糊系统的间接自适应控制

北京航空航天大学学报 2003年第4期29卷 303-307页

作者：孙多青霍伟北京航空航天大学理学院北京100083

为解决模糊控制器中规则数目随系统变量的个数呈指数增长的问题 ,利用分层模糊系统设计了一类非线性系统的间接自适应控制器 ,并证明了所提出的设计方法不但能够保证闭环系统的一致有界性 ,而且可使跟踪误差收敛到原点的小邻域内 .通过... 详细信息

为解决模糊控制器中规则数目随系统变量的个数呈指数增长的问题 ,利用分层模糊系统设计了一类非线性系统的间接自适应控制器 ,并证明了所提出的设计方法不但能够保证闭环系统的一致有界性 ,而且可使跟踪误差收敛到原点的小邻域内 .通过对倒立摆控制的仿真研究验证了方法的有效性 .

关键词：模糊系统控制自适应控制一致最终有界

含模型不确定性移动机器人路径跟踪的分层模糊控制

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控制理论与应用 2004年第4期21卷 489-494,500页

作者：孙多青霍伟杨枭北京航空航天大学第七研究室北京100083

对受非完整约束且含模型不确定性的移动机器人基于分层模糊系统设计了跟踪期望几何路径的鲁棒间接自适应控制方案.此方法除实现路径跟踪外,还可避免控制器的奇异性并保证跟踪方向.由于控制结构中使用了分层模糊系统,大大减少了模糊规则... 详细信息

对受非完整约束且含模型不确定性的移动机器人基于分层模糊系统设计了跟踪期望几何路径的鲁棒间接自适应控制方案.此方法除实现路径跟踪外,还可避免控制器的奇异性并保证跟踪方向.由于控制结构中使用了分层模糊系统,大大减少了模糊规则数目;并用鲁棒控制项对模糊系统逼近误差进行补偿,减少了其对跟踪精度的影响.证明了闭环系统跟踪误差收敛到原点的小邻域内,且可通过适当增大鲁棒控制项的设计参数使跟踪误差进一步减小.最后用实验结果验证了方法的有效性.

关键词：路径跟踪控制分层模糊系统自适应控制

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三阶时变离散系统的一致渐近稳定性

宇航学报 2004年第5期25卷 502-506页

作者：孙多青吴宏鑫中国空间技术研究院北京控制工程研究所 36信箱北京100080

特征建模的方法为智能控制器设计和一些高阶对象进行低阶控制器设计提供了理论依据,特别是为大型空间挠性航天器的控制提供了一种有效的途径。但是,对于阶次和参数未知的高阶线性定常系统基于特征模型设计的自适应控制方案,其稳定性问... 详细信息

特征建模的方法为智能控制器设计和一些高阶对象进行低阶控制器设计提供了理论依据,特别是为大型空间挠性航天器的控制提供了一种有效的途径。但是,对于阶次和参数未知的高阶线性定常系统基于特征模型设计的自适应控制方案,其稳定性问题尚未完全解决,这一问题实际上归结为时变离散系统的稳定性问题。对于位置保持或位置跟踪控制,基于特征模型设计的自适应控制方案其稳定性问题即为三阶时变离散系统的稳定性问题,利用Lyapunov直接方法定量地给出了三阶线性时变离散系统和一类非线性三阶时变离散系统一致渐近稳定的判据,从而为基于特征建模设计适当的控制律以满足稳定性的要求提供了理论依据。

关键词：挠性航天器时变离散系统渐近稳定性特征建模

基于博弈论的多零售商参与下逆向供应链定价策略及利润分配

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计算机集成制造系统 2012年第4期18卷 867-874页

作者：孙多青马晓英河北科技师范学院数学与系统科学研究所河北秦皇岛066004 北京航空航天大学数学与系统科学学院北京100191 河北科技师范学院图书馆河北秦皇岛066004

为解决多个零售商参与下的逆向供应链中的定价策略和利润分配问题,运用Stackelberg博弈理论,求出了逆向供应链中各成员在非合作和合作两个博弈结构下的最优定价策略,并从理论上证明了联合定价策略下回收价格提高、回收量增加,整个逆向... 详细信息

为解决多个零售商参与下的逆向供应链中的定价策略和利润分配问题,运用Stackelberg博弈理论,求出了逆向供应链中各成员在非合作和合作两个博弈结构下的最优定价策略,并从理论上证明了联合定价策略下回收价格提高、回收量增加,整个逆向供应链系统的利润也增加,由此说明各方合作有利于商家和消费者;利用改进的K-S解法,给出了合作成员之间根据各自对合作联盟的贡献来分配增加利润的方案。通过数值算例验证了所得结论的正确性。

关键词：逆向供应链定价策略博弈论零售商改进的K-S解法利润分配

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四阶时变离散系统的一致渐近稳定性

控制理论与应用 2006年第6期23卷 845-852页

作者：孙多青吴宏鑫河北科技师范学院数理系河北秦皇岛066004 中国空间技术研究院北京控制工程研究所北京100080

特征建模的方法为智能控制器设计和一些高阶对象进行低阶控制器设计提供了理论依据．对于速度跟踪、加速度控制,基于特征模型设计的自适应控制方案其稳定性问题即为四阶时变离散系统的稳定性问题．首先给出了变系数二次三项式的系数满... 详细信息

特征建模的方法为智能控制器设计和一些高阶对象进行低阶控制器设计提供了理论依据．对于速度跟踪、加速度控制,基于特征模型设计的自适应控制方案其稳定性问题即为四阶时变离散系统的稳定性问题．首先给出了变系数二次三项式的系数满足一组较复杂的差分关系式时,其判别式的简洁表达式,在此基础上,利用Lyapunov直接方法定量地给出了四阶线性时变离散系统的一致渐近稳定性判据．获得的结果仅依赖于系统方程系数变化范围,从而简化了现有的依赖于系统方程系数函数变化范围的结论．

关键词：时变离散系统渐近稳定性特征建模

多变量线性时变系统的特征模型及自适应模糊控制方法

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宇航学报 2005年第6期26卷 677-681,692页

作者：孙多青吴宏鑫中国空间技术研究院北京控制工程研究所

对于阶数及参数未知的高阶系统,如何设计一个工程上易于实现的低阶控制器,以实现有效的高性能控制,这是目前航天等领域亟待解决的问题。该文采用将对象特征和控制性能要求相结合的方法,对多输入—多输出高阶线性时变系统和一类非线性时... 详细信息

对于阶数及参数未知的高阶系统,如何设计一个工程上易于实现的低阶控制器,以实现有效的高性能控制,这是目前航天等领域亟待解决的问题。该文采用将对象特征和控制性能要求相结合的方法,对多输入—多输出高阶线性时变系统和一类非线性时变系统从理论上详细推导出了其特征模型,在此基础上设计了基于特征模型的稳定的自适应模糊广义预测控制方案。由于控制结构中使用了分层模糊系统,从而减少了模糊规则数目。通过对一个挠性航天器控制的仿真实验验证了所给方法的有效性。

关键词：挠性航天器特征建模线性时变系统分层模糊系统广义预测控制

基于逼近误差调节的髋关节康复机器人自适应模糊容错控制算法的研究

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系统科学与数学 2018年第9期38卷 971-988页

作者：孙多青河北科技师范学院数学与系统科学研究所北京航空航天大学第七研究室

针对基于人体生物动力学设计的一种髋关节康复机器人,在模型参数不确定的情况下,研究执行器故障容错控制问题.根据人体髋关节活动特点,给出了康复训练中期望跟踪轨线的数学表达式;对康复机器人的旋转驱动器提出了基于分层模糊系统的间... 详细信息

针对基于人体生物动力学设计的一种髋关节康复机器人,在模型参数不确定的情况下,研究执行器故障容错控制问题.根据人体髋关节活动特点,给出了康复训练中期望跟踪轨线的数学表达式;对康复机器人的旋转驱动器提出了基于分层模糊系统的间接型自适应容错控制算法,对4个线性驱动器给出了直接型自适应模糊容错控制算法.该方法对逼近误差估计值在线调节,用此估计值设计补偿控制项以减小逼近误差对跟踪精度的影响.基于Lyapunov理论,对所设计的控制方案作了稳定性分析.此外,还给出了矩阵Lyapunov方程解的特征值的性质,为减小跟踪误差提供了理论依据.仿真结果表明所提出的控制方案可使髋关节康复机器人圆满完成训练任务.

关键词：髋关节康复机器人分层模糊系统自适应控制模糊控制