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在线数据记录和扰动观测器相结合的柔性机械臂复合学习控制
1
作者
钱伟
徐海钦
+1 位作者
王霞
许斌
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1417-1426,共10页
本文针对多输入多输出的柔性机械臂动力学模型,提出了一种基于神经网络估计和扰动观测器的复合学习控制策略.首先,通过奇异摄动分析将系统解耦为快慢子系统.然后,针对慢变刚性子系统的动力学模型,基于在线数据记录模型构造新型预测误差...
本文针对多输入多输出的柔性机械臂动力学模型,提出了一种基于神经网络估计和扰动观测器的复合学习控制策略.首先,通过奇异摄动分析将系统解耦为快慢子系统.然后,针对慢变刚性子系统的动力学模型,基于在线数据记录模型构造新型预测误差,结合跟踪误差设计自适应控制律;针对快变柔性子系统采用滑模控制抑制弹性振动.在此基础上,构建了扰动观测器实时估计复合扰动信号,并纳入在线数据记录模型作为前馈补偿.最后,基于Lyapunov稳定性分析可证系统误差信号一致终值有界,仿真算例验证了所提策略的有效性和优越性.
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关键词
柔性机械臂
在线数据记录
扰动观测器
复合学习控制
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职称材料
变负载柔性机械臂复合学习控制
被引量:
3
2
作者
曹怀磊
邓文翔
姚建勇
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期61-69,共9页
针对末端负载质量变化的柔性连杆机械臂运动轨迹跟踪控制问题,提出了一种结合径向基神经网络(RBFNN)和干扰观测器(DOB)的复合学习控制方法。利用RBFNN逼近连杆柔性引起的非线性不确定性,构造DOB实时估计包括负载变化、非线性摩擦、RBFN...
针对末端负载质量变化的柔性连杆机械臂运动轨迹跟踪控制问题,提出了一种结合径向基神经网络(RBFNN)和干扰观测器(DOB)的复合学习控制方法。利用RBFNN逼近连杆柔性引起的非线性不确定性,构造DOB实时估计包括负载变化、非线性摩擦、RBFNN逼近误差等效应的集中干扰,将两者用于控制器的前馈补偿设计以提升系统跟踪性能,同时设计鲁棒反馈控制律保证系统的稳定性。通过Lyapunov稳定性理论证明了所提控制方法可保证跟踪误差的有界性和闭环系统的稳定性。基于柔性机械臂平台的对比实验结果表明:所提控制方法在不同负载下可以保持跟踪精度在0.5%以内,负载变化引起的误差变化不超过2%;与仅使用神经网络的控制方法相比,跟踪性能提升了24.7%。
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关键词
柔性机械臂
轨迹跟踪
神经网络
干扰观测器
复合学习控制
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职称材料
零相位跟踪预测自学习复合运动控制系统研究
3
作者
董玮
秦忆
《电气自动化》
北大核心
2005年第1期6-7,10,共3页
提出了一种结合了零相位跟踪控制与预测自学习控制的零相位跟踪预测自学习复合控制方案,并将它在运动控制系统中进行了实验研究,结果表明,对于周期性的位置指令信号输入,这种控制系统能够从第一个指令周期开始就具有比较小的跟踪误差,...
提出了一种结合了零相位跟踪控制与预测自学习控制的零相位跟踪预测自学习复合控制方案,并将它在运动控制系统中进行了实验研究,结果表明,对于周期性的位置指令信号输入,这种控制系统能够从第一个指令周期开始就具有比较小的跟踪误差,而且误差还会周期性减小,具有比单独的零相位跟踪控制或者预测自学习控制更好的控制性能。
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关键词
零相位跟踪
控制
预测自
学习
控制
运动
控制
系统
零相位跟踪预测自
学习
控制
复合
控制
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职称材料
基于时标分解的弹性高超声速飞行器智能控制
被引量:
5
4
作者
许斌
王霞
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期26-35,共10页
考虑弹性高超声速飞行器纵向动力学模型,提出了一种基于时标分解的智能控制方法。考虑刚体状态和弹性模态具有不同的时标特性,采用奇异摄动理论进行快慢时标分解,将模型转换为刚体慢变子系统和弹性快变子系统。针对刚体子系统考虑动力...
考虑弹性高超声速飞行器纵向动力学模型,提出了一种基于时标分解的智能控制方法。考虑刚体状态和弹性模态具有不同的时标特性,采用奇异摄动理论进行快慢时标分解,将模型转换为刚体慢变子系统和弹性快变子系统。针对刚体子系统考虑动力学不确定,基于平行估计模型构造表征不确定逼近效果的预测误差,结合跟踪误差给出复合学习控制策略。针对弹性子系统设计自适应滑模控制稳定弹性模态。通过李雅普诺夫稳定性分析可证系统状态一致终值有界。仿真表明所提出的控制方法能够实现刚弹模态的稳定收敛,且具有更高的跟踪精度、更好的学习性能和更快的收敛速度。
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关键词
高超声速飞行器
弹性模态
时标分解
奇异摄动
复合学习控制
原文传递
题名
在线数据记录和扰动观测器相结合的柔性机械臂复合学习控制
1
作者
钱伟
徐海钦
王霞
许斌
机构
河南理工大学电气工程与自动化学院
西北工业大学自动化学院
出处
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1417-1426,共10页
基金
国家自然科学基金项目(61973105)资助。
文摘
本文针对多输入多输出的柔性机械臂动力学模型,提出了一种基于神经网络估计和扰动观测器的复合学习控制策略.首先,通过奇异摄动分析将系统解耦为快慢子系统.然后,针对慢变刚性子系统的动力学模型,基于在线数据记录模型构造新型预测误差,结合跟踪误差设计自适应控制律;针对快变柔性子系统采用滑模控制抑制弹性振动.在此基础上,构建了扰动观测器实时估计复合扰动信号,并纳入在线数据记录模型作为前馈补偿.最后,基于Lyapunov稳定性分析可证系统误差信号一致终值有界,仿真算例验证了所提策略的有效性和优越性.
关键词
柔性机械臂
在线数据记录
扰动观测器
复合学习控制
Keywords
flexible-link manipulator
online recorded data
disturbance observe
composite learning control
分类号
TP3 [自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
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职称材料
题名
变负载柔性机械臂复合学习控制
被引量:
3
2
作者
曹怀磊
邓文翔
姚建勇
机构
南京理工大学机械工程学院
出处
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期61-69,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51905271,52075262)
江苏省自然科学基金资助项目(BK20190459)。
文摘
针对末端负载质量变化的柔性连杆机械臂运动轨迹跟踪控制问题,提出了一种结合径向基神经网络(RBFNN)和干扰观测器(DOB)的复合学习控制方法。利用RBFNN逼近连杆柔性引起的非线性不确定性,构造DOB实时估计包括负载变化、非线性摩擦、RBFNN逼近误差等效应的集中干扰,将两者用于控制器的前馈补偿设计以提升系统跟踪性能,同时设计鲁棒反馈控制律保证系统的稳定性。通过Lyapunov稳定性理论证明了所提控制方法可保证跟踪误差的有界性和闭环系统的稳定性。基于柔性机械臂平台的对比实验结果表明:所提控制方法在不同负载下可以保持跟踪精度在0.5%以内,负载变化引起的误差变化不超过2%;与仅使用神经网络的控制方法相比,跟踪性能提升了24.7%。
关键词
柔性机械臂
轨迹跟踪
神经网络
干扰观测器
复合学习控制
Keywords
flexible manipulator
trajectory tracking
neural network
disturbance observer
composite learning control
分类号
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
零相位跟踪预测自学习复合运动控制系统研究
3
作者
董玮
秦忆
机构
东北大学东软信息技术学院
佛山科学技术学院
出处
《电气自动化》
北大核心
2005年第1期6-7,10,共3页
文摘
提出了一种结合了零相位跟踪控制与预测自学习控制的零相位跟踪预测自学习复合控制方案,并将它在运动控制系统中进行了实验研究,结果表明,对于周期性的位置指令信号输入,这种控制系统能够从第一个指令周期开始就具有比较小的跟踪误差,而且误差还会周期性减小,具有比单独的零相位跟踪控制或者预测自学习控制更好的控制性能。
关键词
零相位跟踪
控制
预测自
学习
控制
运动
控制
系统
零相位跟踪预测自
学习
控制
复合
控制
Keywords
zero phase error tracking control
forecast self-learning control
motion control system
complex move control system combining zero
phase error tracking control and forecast self-learning control
分类号
TP273.3 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
下载PDF
职称材料
题名
基于时标分解的弹性高超声速飞行器智能控制
被引量:
5
4
作者
许斌
王霞
机构
西北工业大学自动化学院
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第11期26-35,共10页
基金
国家自然科学基金(61933010)
陕西省自然科学基金(2019JZ-08)
+1 种基金
航空科学基金(20180753007,201905053005)
霍英东教育基金(161058)。
文摘
考虑弹性高超声速飞行器纵向动力学模型,提出了一种基于时标分解的智能控制方法。考虑刚体状态和弹性模态具有不同的时标特性,采用奇异摄动理论进行快慢时标分解,将模型转换为刚体慢变子系统和弹性快变子系统。针对刚体子系统考虑动力学不确定,基于平行估计模型构造表征不确定逼近效果的预测误差,结合跟踪误差给出复合学习控制策略。针对弹性子系统设计自适应滑模控制稳定弹性模态。通过李雅普诺夫稳定性分析可证系统状态一致终值有界。仿真表明所提出的控制方法能够实现刚弹模态的稳定收敛,且具有更高的跟踪精度、更好的学习性能和更快的收敛速度。
关键词
高超声速飞行器
弹性模态
时标分解
奇异摄动
复合学习控制
Keywords
hypersonic flight vehicle
flexible states
time-scale decomposition
singular perturbation
composite learning control
分类号
V249.1 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
在线数据记录和扰动观测器相结合的柔性机械臂复合学习控制
钱伟
徐海钦
王霞
许斌
《控制理论与应用》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
变负载柔性机械臂复合学习控制
曹怀磊
邓文翔
姚建勇
《西安交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
下载PDF
职称材料
3
零相位跟踪预测自学习复合运动控制系统研究
董玮
秦忆
《电气自动化》
北大核心
2005
0
下载PDF
职称材料
4
基于时标分解的弹性高超声速飞行器智能控制
许斌
王霞
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
5
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