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基于无模型动态矩阵的下肢假肢运动控制方法

华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第S1期43卷 284-289页

作者：苟斌刘作军赵丽娜杨鹏河北工业大学控制科学与工程学院天津300130 西北工业大学自动化学院陕西西安710129 河北工业大学智能康复装置与检测技术教育部工程研究中心天津300130

在准确预识别平地行走,上、下楼梯三类运动模式的基础上,提出了根据各路况的运动特点制定对应假肢膝关节运动控制策略的方法.突出三类路况运动特点的同时,解决了由于建模困难无法得到膝关节运动方程的问题,另外采用无模型动态矩阵对假... 详细信息

在准确预识别平地行走,上、下楼梯三类运动模式的基础上,提出了根据各路况的运动特点制定对应假肢膝关节运动控制策略的方法.突出三类路况运动特点的同时,解决了由于建模困难无法得到膝关节运动方程的问题,另外采用无模型动态矩阵对假肢膝关节的运动轨迹追踪控制.该方法利用紧格式线性化方法简化了人体运动时髋、膝关节角度变化的复杂关系.实验结果表明运动控制策略模仿实际运动轨迹的方法是有效的,使假肢能够自然地跟随健肢的运动变化,充分利用了被控系统输入、输出数据的内部信息,且运动控制方法具有较好的跟踪效果,确保了下肢假肢运动的控制精度.

关键词：假肢膝关节运动控制策略紧格式线性化无模型动态矩阵运动轨迹追踪

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下肢假肢斜坡路况运动控制策略分析

控制与决策 2019年第6期34卷 1160-1168页

作者：赵晓东刘作军苟斌杨鹏河北工业大学人工智能与数据科学学院天津300130 智能康复装置与检测技术教育部工程研究中心天津300130 西北工业大学自动化学院西安710129

为使下肢假肢在斜坡路况下配合人体健肢侧交互运动,在对下肢假肢穿戴者斜坡运动模式分析的基础上,制定针对斜坡路况的下肢运动轨迹规划方法,得到假肢膝关节的模拟运动轨迹.应用紧格式线性化方法解决下肢关节高度非线性问题的思路,采取... 详细信息

为使下肢假肢在斜坡路况下配合人体健肢侧交互运动,在对下肢假肢穿戴者斜坡运动模式分析的基础上,制定针对斜坡路况的下肢运动轨迹规划方法,得到假肢膝关节的模拟运动轨迹.应用紧格式线性化方法解决下肢关节高度非线性问题的思路,采取无模型动态矩阵控制方法实现对模拟运动轨迹的追踪,结合反馈校正和滚动优化实现斜坡路况下膝关节角度的预测输出,并对控制系统的稳定性进行理论分析.仿真和运动控制平台的实验结果表明,假肢膝关节的斜坡运动轨迹可以紧紧跟随参考轨迹变化,假肢膝关节可与健肢侧协调平稳运动.

关键词：假肢斜坡路况运动轨迹紧格式线性化无模型动态矩阵

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直线电机的紧格式无模型自适应控制

微电机 2014年第9期47卷 50-52,56页

作者：李萍曹健宁夏大学物理电气信息学院银川750021

将基于紧格式线性化的非线性系统无模型自适应控制方法应用于直线电机的控制中.利用伪偏导数和伪阶数的概念,用紧格式动态线性时变模型替代直线电机非线性系统模型.根据直线电机运动模型的输入输出数据在线估计系统的伪偏导数。仿真实... 详细信息

将基于紧格式线性化的非线性系统无模型自适应控制方法应用于直线电机的控制中.利用伪偏导数和伪阶数的概念,用紧格式动态线性时变模型替代直线电机非线性系统模型.根据直线电机运动模型的输入输出数据在线估计系统的伪偏导数。仿真实验表明,紧格式无模型自适应控制器对电机这种具有不确知动态的非线性系统有较强的自适应性、抗干扰性、稳定性和鲁棒性,解决了直线电机非线性和不确定性的控制问题。

关键词：无模型自适应控制紧格式线性化伪偏导数直线电机

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无模型动态矩阵控制方法研究与应用

无模型动态矩阵控制方法研究与应用

作者：徐利军辽宁石油化工大学

学位级别：硕士

受控系统数学模型的建立是现代控制理论应用的基础，建立受控系统的数学模型，特别是对非线性系统建模问题，现在仍然是一个棘手的问题。即使勉强建立了控制系统的数学模型，该模型也进行了许多简化，很难取得理想的控制效果。无模型自... 详细信息

受控系统数学模型的建立是现代控制理论应用的基础，建立受控系统的数学模型，特别是对非线性系统建模问题，现在仍然是一个棘手的问题。即使勉强建立了控制系统的数学模型，该模型也进行了许多简化，很难取得理想的控制效果。无模型自适应控制方法是克服现代控制理论无法逾越的这种本质问题的一种有效的控制方法。本文在基本的无模型自适应控制算法的基础上，进行了更深入的研究，主要取得了以下成果： 1．在离散时间非线性SISO系统中，针对常规无模型自适应控制（MFAC）算法只利用了受控系统I/O数据的零阶信息，许多系统内部信息没有充分利用的缺陷，提出了一种基于紧格式线性化的无模型动态矩阵控制方法。该方法利用紧格式线性化方法把非线性系统转化为一组由伪梯度向量描述的线性系统，将动态矩阵控制算法的预测模型和该伪梯度向量相结合，推导出无模型动态矩阵控制的动态模型。在此基础上，利用滚动优化和反馈校正等策略，推导出了无模型动态矩阵控制律的解析式。由于该方法中引入了受控系统I/O数据所带的系统内部信息，极大地提高了预测模型的精确性，增强了系统的鲁棒性，从而有效改善了控制器的控制性能。 2.在现有的对非线性离散时间的SISO系统MFAC算法研究的基础上，将所提出的无模型动态矩阵控制方法扩展到非线性MISO系统，并将该方法通过MATLAB软件进行了仿真实验，验证了其有效性。 3.针对非线性特征明显的PH中和过程中存在有时滞和不确定的问题，提出了PH中和过程的无模型动态矩阵控制方法，仿真研究结果验证了该算法的有效性，并明显优于传统的PID控制方法。

关键词：紧格式线性化泛模型动态矩阵控制无模型自适应控制 pH中和过程

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紧格式无模型自适应控制在直线电机中的仿真

宁夏大学学报（自然科学版） 2014年第4期35卷 324-327页

作者：李萍赵铭扬宁夏大学物理电气信息学院宁夏银川750021

将基于紧格式线性化的非线性系统无模型自适应控制方法应用于直线电机的运动控制中.用紧格式动态线性时变模型替代直线电机非线性系统模型,根据直线电机运动模型的输入输出数据在线估计系统的伪偏导数.仿真实验表明,紧格式无模型自适应... 详细信息

将基于紧格式线性化的非线性系统无模型自适应控制方法应用于直线电机的运动控制中.用紧格式动态线性时变模型替代直线电机非线性系统模型,根据直线电机运动模型的输入输出数据在线估计系统的伪偏导数.仿真实验表明,紧格式无模型自适应控制方法对电机这种具有不确定动态的非线性系统有较强的自适应性、抗干扰性、稳定性和鲁棒性.

关键词：无模型自适应控制紧格式线性化伪偏导数直线电机

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工业串联非线性系统无模型自适应控制

工业仪表与自动化装置 2011年第4期 81-83,92页

作者：胡元胜张广林刘超张永亮辽宁石油化工大学信息与控制工程学院辽宁抚顺113001 中国石油天然气集团公司东方地球物理公司新兴物探开发处河北涿州072750

针对实际工业生产过程中存在的大量串联非线性系统,提出了一种基于紧格式线性化的串联非线性系统无模型自适应控制算法。该算法无需建立被控对象数学模型,仅用输入输出数据来设计控制器,有效避免了非建模动态问题。仿真结果表明该算法... 详细信息

针对实际工业生产过程中存在的大量串联非线性系统,提出了一种基于紧格式线性化的串联非线性系统无模型自适应控制算法。该算法无需建立被控对象数学模型,仅用输入输出数据来设计控制器,有效避免了非建模动态问题。仿真结果表明该算法具有较强的跟踪性能和鲁棒性。

关键词：串联非线性系统无模型自适应控制泛模型紧格式线性化