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公开(公告)号：CN118331062A
公开(公告)日：2024-07-12
申请号：CN202410535385.5
申请日：2024-04-30
申请人： 青岛大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明属于具有吊挂载荷四旋翼无人机的轨迹跟踪控制技术领域，具体公开了一种吊挂载荷无人机自适应模糊分数阶滑模容错控制方法及系统。本发明方法基于分数阶模糊滑模控制技术，对带有未知外部干扰和执行器故障的吊挂载荷四旋翼无人机进行有限时间跟踪控制，提出了一种可获得控制器设计所涉及未知参数估计值的自适应算法，确保了在出现执行器故障情况下跟踪误差的有限时间收敛。此外，本发明还提出了一种不依赖于跟踪控制器的抗摆动控制器方案，使得位置参考信号能够自主调节以抑制载荷角振荡。在本发明所设计的自适应模糊分数阶滑模控制器下，闭环系统可实现较好的稳态和瞬态性能，且能够有效地抑制系统的抖振。
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公开(公告)号：CN117850469A
公开(公告)日：2024-04-09
申请号：CN202410045299.6
申请日：2024-01-12
申请人： 青岛大学
IPC分类号： G05D1/495 , G05D1/46 , G05D101/10 , G05D109/20
摘要： 本发明属于四旋翼无人机跟踪控制技术领域，具体公开了一种四旋翼无人机的高度和姿态跟踪控制方法及系统。本发明方法在四旋翼无人机的高度和姿态跟踪过程中，通过设计虚拟控制器、一阶低通滤波器、误差补偿系统以及实际控制信号等步骤，使得飞行器的高度子系统和姿态子系统的跟踪误差收敛于期望的邻域内。本发明方法不仅能够避免连续时间控制受计算机采样时间影响的问题，还能够保证四旋翼无人机在存在外部干扰和系统不确定行的情况下姿态和高度跟踪误差收敛到任意期望的邻域内，并且闭环系统中的所有信号都有界。此外，本发明还给出了具体实例，很好的验证了本发明所提跟踪控制方法的有效性。
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公开(公告)号：CN113659895B
公开(公告)日：2023-08-11
申请号：CN202110878616.9
申请日：2021-08-02
申请人： 青岛大学
IPC分类号： H02P21/00 , H02P21/18 , H02P21/05 , H02P25/022 , H02P27/08
摘要： 本发明公开了一种基于指令滤波的永磁同步电动机全状态约束有限时间控制方法。该方法针对永磁同步电动机的控制精度需求以及驱动系统中的非线性问题，采用有限时间控制技术加快了系统收敛速度并提高了系统的抗干扰能力，保证系统的跟踪误差收敛到原点的一个足够小的邻域内；通过引入指令滤波技术解决传统反步控制的计算爆炸问题，同时设计了有限时间误差补偿机制减小了滤波误差的影响，提高了系统的控制精度；构建了障碍Lyapunov函数，以保证永磁同步电动机系统的转子角速度、定子电流等状态量始终在给定的状态区间内，同时利用神经网络自适应技术处理系统中未知的非线性项。本发明实现了对永磁同步电动机位置跟踪控制快速有效的响应，具有较好的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN116449712A
公开(公告)日：2023-07-18
申请号：CN202310427221.6
申请日：2023-04-20
申请人： 青岛大学
IPC分类号： G05B13/04
摘要： 本发明公开了一种变载荷机械臂系统的自适应神经网络切换控制方法，首先，将期望信号和误差信号作为滑模函数的输入量，滑模函数的输出值用于神经网络Ⅰ和神经网络Ⅳ权值更新律的设计，进而分别对系统模型和集总未知非线性项进行估计和补偿；其次，基于神经网络Ⅱ的输出值、神经网络Ⅳ的输出值以及滑模函数，得到理想的控制器；再者，神经网络Ⅱ和神经网络Ⅲ分别用于对死区的估计和补偿；然后，结合神经网络Ⅲ的输出值和理想控制输入信号，得到死区的输入信号。死区的输出为，即机械臂系统的实际控制输入。最后，在切换信号的作用下，实际控制输入信号传输给各子系统的执行器末端，实现闭环系统的期望轨迹跟踪控制。
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公开(公告)号：CN110977988B
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN201911371173.3
申请日：2019-12-27
申请人： 青岛大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明公开了一种基于有限时间命令滤波的多关节机械臂阻抗控制方法，属于机器人控制技术领域。该方法基于反步法，通过阻抗控制技术实现了对机械臂的力/位控制，采用模糊自适应技术逼近多关节机械臂系统中的未知摩擦量，引入命令滤波技术解决了传统反步法控制器设计中存在的“计算复杂性”问题，同时引入了误差补偿机制，消除了滤波误差的影响。利用有限时间控制使机械臂力/位跟踪信号在有限时间内收敛，保证了机械臂力/位跟踪误差能在有限时间内收敛到原点的一个足够小的领域内。综上，本发明所提出的控制方法能够使机械臂末端力/位轨迹快速有效地跟踪期望轨迹。
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公开(公告)号：CN112039374B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202010775449.0
申请日：2020-08-05
申请人： 青岛大学
摘要： 本发明属于永磁同步电动机位置跟踪控制技术领域，具体公开了一种考虑输入饱和的永磁同步电动机命令滤波离散控制方法。该方法针对永磁同步电动机容易出现的输入饱和问题，同时结合欧拉方法建立永磁同步电动机离散系统模型；在传统的反步法中引入命令滤波控制技术，克服了反步控制算法中存在的“计算复杂性”问题；利用径向基函数神经网络处理永磁同步电动机离散系统中的高阶非线性项，构造了考虑输入饱和的永磁同步电动机离散系统命令滤波控制器；本发明方法能够克服输入饱和的影响并且保证理想的控制效果，实现了电机快速平稳运行。
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公开(公告)号：CN111293941B
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202010229724.9
申请日：2020-03-27
申请人： 青岛大学
IPC分类号： H02P21/00 , H02P21/14 , H02P21/18 , H02P21/20 , H02P25/022
摘要： 本发明属于永磁同步电动机位置跟踪控制技术领域，具体公开了一种考虑铁损的永磁同步电动机有限时间动态面控制方法。本发明方法针对永磁同步电动机中存在的铁损和输入饱和问题，在传统反步法中引入了动态面技术来解决计算过程中的“计算复杂性”问题，同时使用模糊逻辑系统来逼近永磁同步电动机驱动系统中未知的非线性项；本发明方法采用有限时间控制技术加快了系统响应速度并减少了跟踪误差，本发明方法能够保证系统的跟踪误差收敛到原点的一个足够小的邻域内，从而提高了永磁同步电动机驱动系统的响应速度。本发明方法具有较好的鲁棒性，抗负载扰动能力较强，实现了理想的控制效果。
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公开(公告)号：CN109873583B
公开(公告)日：2020-11-24
申请号：CN201910084191.7
申请日：2019-01-29
申请人： 青岛大学
IPC分类号： H02P21/00 , H02P21/18 , H02P25/026
摘要： 本发明公开了一种基于状态受限的永磁同步电机模糊位置跟踪控制方法，该方法针对电动汽车电机驱动和控制系统中存在的非线性以及铁损的问题，基于Barrier Lyapunov函数，对电机系统的状态量和控制量进行了约束，同时利用模糊逻辑系统逼近系统中的非线性函数，构造了模糊自适应位置跟踪控制器。本发明方法可以保证系统的跟踪误差能够收敛到原点的一个足够小的邻域内，仿真结果表明，本发明方法保证了电机的各个状态量在系统的约束空间内，控制器输入都稳定在一个有界区域内。本发明实现了对电动车永磁同步电机位置跟踪控制快速有效的响应，更适合像电动汽车驱动系统这样需要快速动态响应的控制对象。
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公开(公告)号：CN110434858B
公开(公告)日：2020-11-17
申请号：CN201910855368.9
申请日：2019-09-11
申请人： 青岛大学
IPC分类号： B25J9/16
摘要： 本发明属于机器人控制技术领域，具体公开了一种基于命令滤波的多机械臂系统的力/位混合控制方法。该方法基于李雅普诺夫函数，运用反步法构造中间虚拟控制信号，逐步递推得到控制律，从而对多机器臂的末端执行器进行控制；利用模糊逻辑系统处理多机械臂系统中未知的非线性函数，同时使用命令滤波技术解决期望物体的实际位置的二阶导数不存在的问题。本发明方法能够保证物体的位置跟踪误差和内力调节误差收敛到原点周围的一个足够小的邻域内。综上，本发明所提出的多机械臂系统的力/位混合控制方法能够在多种工况下有效，使物体准确地跟踪期望轨迹，并且将物体所受的内力控制在一个合理的范围内。
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公开(公告)号：CN110492809B
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN201910788111.6
申请日：2019-08-26
申请人： 青岛大学
摘要： 本发明属于异步电动机位置跟踪控制技术领域，具体公开了一种基于神经网络逼近的异步电动机动态面离散容错控制方法。该方法针对异步电动机驱动系统中容易出现的执行器故障问题，建立执行器故障模型，同时结合欧拉方法建立异步电动机系统离散故障模型；在传统的反步法中引入动态面控制技术，克服了离散系统的反步控制算法中存在的“计算爆炸”和“因果矛盾”问题；利用径向基函数神经网络处理异步电动机离散系统中的非线性项，结合自适应控制方法解决了系统中存在的参数未知和执行器故障问题，构造了基于神经网络逼近的异步电动机动态面离散容错控制器；本发明方法能够克服执行器故障的影响并且保证理想的控制效果，实现对转速的快速、稳定地响应。
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