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无人机的专家s面控制方法

航天控制 2018年第4期36卷 65-71页

作者：陈鹏云张鹏飞赵兴成常建龙原梅妮沈鹏中北大学山西太原030051 国家深海基地管理中心山东青岛266327

针对无人机飞行过程中的运动控制问题,本文将具有良好非线性控制效果的s面控制器引入无人机的运动控制系统中。结合专家控制思想,提出一种用于无人机运动控制的专家s面控制器,并基于此设计了UAV的运动控制系统。基于控制系统半实物仿真... 详细信息

针对无人机飞行过程中的运动控制问题,本文将具有良好非线性控制效果的s面控制器引入无人机的运动控制系统中。结合专家控制思想,提出一种用于无人机运动控制的专家s面控制器,并基于此设计了UAV的运动控制系统。基于控制系统半实物仿真平台的仿真试验和基于无人机的外场试验表明:本文提出的控制器具有良好的控制精度、响应速度和动态性能,对环境干扰有较强的适应力,适用于无人机的运动控制。

关键词：无人机专家控制 s面控制运动控制

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喷水推进无人艇航向的鲁棒s面控制方法

中南大学学报（自然科学版） 2013年第S1期44卷 152-156页

作者：由丹丹廖煜雷董早鹏哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水下机器人重点实验室黑龙江哈尔滨150001

针对喷水推进型无人艇航向非线性系统的控制问题,考虑到模型摄动和环境干扰力等不确定性的影响。借鉴鲁棒补偿器思想,对基本s面控制方法进行改进,提出一种鲁棒s面控制方法。利用Lyapunov稳定性理论,证明该控制方法保证了航向控制系统的... 详细信息

针对喷水推进型无人艇航向非线性系统的控制问题,考虑到模型摄动和环境干扰力等不确定性的影响。借鉴鲁棒补偿器思想,对基本s面控制方法进行改进,提出一种鲁棒s面控制方法。利用Lyapunov稳定性理论,证明该控制方法保证了航向控制系统的鲁棒稳定性。仿真对比结果验证了所提出控制方法的有效性。

关键词：无人艇航向控制鲁棒控制 s面控制喷水推进

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基于sA-PsO算法的潜器s面控制

控制工程 2011年第5期18卷 710-714页

作者：刘胜任冬李冰哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

潜器是一个多变量、高度非线性系统,对于这种特殊的控制对象,s面控制是一种简单实用的控制方法,但由于其不具备自学习能力,所以控制器参数需要人工调整。粒子群(PsO)算法可以用来处理s面控制器参数整定的问题,但PsO算法目前还存在着早... 详细信息

潜器是一个多变量、高度非线性系统,对于这种特殊的控制对象,s面控制是一种简单实用的控制方法,但由于其不具备自学习能力,所以控制器参数需要人工调整。粒子群(PsO)算法可以用来处理s面控制器参数整定的问题,但PsO算法目前还存在着早熟收敛、易陷入局部极值等不足。针对此问题,引入模拟退火(sA)算法对PsO算法进行优化,提出模拟退火粒子群优化(sA-PsO)算法,此方法不仅实现了s面控制器参数的自调整,还提高了s面控制器参数整定的优化能力。最后,通过潜器的运动控制仿真试验,证实了该方法的可行性和优越性。

关键词：潜器 s面控制 sA-PsO算法智能优化

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基于改进s面控制的AUV运动控制方法研究

基于改进S面控制的AUV运动控制方法研究

作者：唐文政哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

随着海洋战略地位的提高,近些年自主水下机器人在军用与民用领域的重要性也日益凸显。良好的运动控制效果是自主水下机器人完成水下作业任务的基本前提与保障,因此开展自主水下机器人运动控制方法的研究具有重要意义。本文以某“核高基... 详细信息

随着海洋战略地位的提高,近些年自主水下机器人在军用与民用领域的重要性也日益凸显。良好的运动控制效果是自主水下机器人完成水下作业任务的基本前提与保障,因此开展自主水下机器人运动控制方法的研究具有重要意义。本文以某“核高基”项目中“橙鲨”自主水下机器人为研究对象,对运动控制方法开展了研究,提出了预测s面控制方法与一系列改进,并通过仿真实验进行了验证,主要包含以下几方面工作:对自主水下机器人的经典s面控制方法进行了简要介绍,分析了该控制方法在目前实际应用中存在的主要问题。根据研究对象的具体情况适当简化六自由度运动模型,并考虑海洋环境干扰因素,建立了自主水下机器人控制模型。结合预测控制与细菌觅食算法对经典s面控制方法进行改进,提出了预测s面控制方法,证明了该控制方法能够克服经典s面控制的主要缺陷,并具有良好的运动控制性能。为增强预测s面控制的实用性与对现场调整的适应性,提出了采用神经网络来建立控制器预测模型的改进方案,即现场采集航行数据作为样本,训练神经网络实现动力学模型辨识,建立基于神经网络的递推预测模型。建立预测模型网络与在线学习网络的并行结构,提出滑动窗口与学习判断来降低运算负担,并设计柔性过渡来降低模型切换带来的输出抖动,从而为预测s面控制添加了在线学习功能,使控制器能够更好地适应海洋环境的变化。

关键词：自主水下机器人 s面控制预测控制神经网络

鲁棒H_∞/s面模型下的无人机高度控制方法

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机械科学与技术 2018年第7期37卷 1143-1148页

作者：赵兴成陈鹏云原梅妮李盼李瑶李立州中北大学机电工程学院太原030051

针对无人机在飞行过程中经常受到外界扰动以及模型参数的不确定性,本文设计出一种鲁棒H_∞/s面模型控制算法,其外环采用具有较强非线性的s面控制算法,内环采用具有较强鲁棒性的鲁棒控制。采用某型无人机标称模型分别仿真验证了在没有外... 详细信息

针对无人机在飞行过程中经常受到外界扰动以及模型参数的不确定性,本文设计出一种鲁棒H_∞/s面模型控制算法,其外环采用具有较强非线性的s面控制算法,内环采用具有较强鲁棒性的鲁棒控制。采用某型无人机标称模型分别仿真验证了在没有外界干扰、有外界干扰及参数摄动情况下H_∞/s面模型控制算法对无人机高度控制的效果。结果表明:和H_∞/PD模型控制算法相比,H_∞/s面模型控制算法简单,具有良好的快速性、精确性、鲁棒性和动态性能,更适用于无人机的高度控制。

关键词：无人机高度控制 s面控制鲁棒H∞控制稳定性

基于单神经元的水下机器人s面自适应运动控制

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计算机应用 2007年第12期27卷 2899-2901,2905页

作者：唐旭东庞永杰王建国哈尔滨工程大学船舶与海洋工程学院哈尔滨150001

从模糊逻辑控制方式出发,借鉴PID控制结构而形成的s面控制自身不具有自调整能力。为了加强机器人运动控制的自主性,改善控制的动态响应特性,探讨了基于单神经元的s面自适应控制学习算法,实现了控制参数的自动调整,增加的积分项改善了机... 详细信息

从模糊逻辑控制方式出发,借鉴PID控制结构而形成的s面控制自身不具有自调整能力。为了加强机器人运动控制的自主性,改善控制的动态响应特性,探讨了基于单神经元的s面自适应控制学习算法,实现了控制参数的自动调整,增加的积分项改善了机器人的动态响应特性。实验结果和实际应用表明,基于单神经元的s面自适应控制器对于水下机器人的运动非线性控制具有响应速度快、超调小、自学习能力强、设计简单等多种优点。

关键词：水下机器人智能控制 s面控制单神经元

鲁棒H∞/s面模型的无人机飞行控制方法研究

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鲁棒H∞/S面模型的无人机飞行控制方法研究

作者：赵兴成中北大学

学位级别：硕士

无人机在完成其设定任务时需要具备良好的控制性能,以及受到外界扰动时的稳定性能。一般来说,控制模型越简单,控制精度越高,越能满足无人机这一特殊载体的需要。因此本文将控制模型简单精度较高的s面控制运用到无人机飞行控制中,其模型... 详细信息

无人机在完成其设定任务时需要具备良好的控制性能,以及受到外界扰动时的稳定性能。一般来说,控制模型越简单,控制精度越高,越能满足无人机这一特殊载体的需要。因此本文将控制模型简单精度较高的s面控制运用到无人机飞行控制中,其模型在水下机器人领域已经得到广泛的应用。同时利用鲁棒H模型对其进行改进,设计了一种基于鲁棒H/s面模型的控制方法。并针对该控制方法,以某型无人机为例进行了纵向飞行仿真试验、横侧向飞行仿真试验和模型参数不确定性的研究。针对无人机纵向飞行控制问题,本文采用鲁棒H控制来控制内环俯仰角的变化,外环采用s面控制来控制高度和速度的偏差和偏差变化率。研究了有无外界扰动下的俯仰角响应、高度响应和速度响应。分析了鲁棒H/s面模型控制方法的快速性和稳定性。面对无人机的横侧向控制问题,设计了鲁棒H控制器来对侧滑角进行控制,采用s面控制对滚转角的偏差和偏差变化率进行控制。通过仿真试验分析了有无外界干扰下的滚转角响应和横侧向轨迹的变化响应。研究了鲁棒H/s面模型控制方法的各项性能。采用基于结构奇异值分析的方法对本文所设计的控制律进行了评估。分析了控制律评估的过程,说明了结构奇异值分析评估的方法。针对无人机高度控制在允许参数摄动±20%的情况下进行了仿真试验,研究分析了鲁棒H/s面模型控制方法的鲁棒性能。

关键词：无人机飞行控制 s面控制鲁棒H∞控制仿真试验飞行控制律评估稳定性

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智能水下机器人BP神经网络s面控制

工业仪表与自动化装置 2019年第2期 13-17页

作者：万磊唐文政李岳明哈尔滨工程大学水下机器人技术重点实验室哈尔滨150001

针对智能水下机器人传统s面控制器参数设置过程依赖经验且设置不当将严重影响运动控制效果的问题,设计了BP神经网络s面控制器,由神经网络正向传播输出s面控制器参数,并在反向传播中实现参数的在线整定。采用某微小型智能水下机器人模型... 详细信息

针对智能水下机器人传统s面控制器参数设置过程依赖经验且设置不当将严重影响运动控制效果的问题,设计了BP神经网络s面控制器,由神经网络正向传播输出s面控制器参数,并在反向传播中实现参数的在线整定。采用某微小型智能水下机器人模型仿真实验的结果表明,该控制器能够自主完成控制参数初始化与调整,具有收敛速度快、超调与稳态误差小、干扰条件下能够迅速恢复稳定等优点,可以为实际工程中运动控制器设计提供参考。

关键词：智能水下机器人 s面控制 BP神经网络运动控制

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喷水推进无人艇航向的鲁棒s面控制方法

喷水推进无人艇航向的鲁棒S面控制方法