基于MATLAB的非完整动力学系统跟踪控制的动态仿真

本文详细阐述了如何用MATLAB进行非完整动力学系统轨迹跟踪控制的仿真。基本思想是将MATLAB中的Simulink和S函数相结合构造了非完整动力学系统的模型模块和控制器模块,将它们搭成仿真模型,其中包含了难于处理的非完整约束问题。该模型清晰地表达了系统中所有变量之间的数学关系,仿真结果表明该模型的有效性和可行性。本文为非完整动力学系统跟踪控制的仿真提供了新的途径,对非完整系统的设计和优化有一定的参考意义。

控制受限的一类非完整动力学系统的镇定问题

考虑了控制受限的一类非完整动力学系统的镇定问题 .在一定条件下经典非完整约束下的 Lagrange方程可化为扩展的链式系统 .利用滑动模态的思想和多步控制策略 ,设计了不连续反馈镇定律 ,该镇定律一方面满足控制受限条件 ,另一方面使得闭环系统的状态收敛到预先给定的原点的任意小的 ε邻域中 .最后对移动机器人进行了仿真 。

控制受限的一类不确定非完整动力学系统的镇定(英文)

利用滑动模态的方法 ,采用多步控制策略 ,对一类控制受限的不确定非完整动力学系统设计了镇定控制器 ,使得闭环系统的状态在有限时间内可收敛到原点的事先给定的任意小的ε邻域中 ,最后 ,将该方法用于一类移动机器人的控制器设计 ,仿真结果验证了该方法的有效性 .

不确定非完整动力学系统的自适应模糊滑模控制器

为研究不确定非完整动力学系统的收敛性,根据速度跟踪原理,对其提出一种新的自适应模糊滑模控制器。该控制器在存在的参数不确定性与外界干扰的情况下,能使系统的广义坐标与广义速度收敛到预先给定的界内。仿真算例验证了所提出方法的有效性。

一类不确定非完整动力学系统的鲁棒控制

研究一类带有未知惯性参数、动静态摩擦及外界干扰的非完整动力学系统的鲁棒控制问题。基于齐次展开的思想，给出了一种鲁棒控制器设计方法，使得闭环系统的广义位置坐标指数镇定，广义速度渐近镇定。将所提出的方法应用于一类移动机器人的镇定控制。

Poincaré-Chetaev变量下非完整动力学系统的混合型运动方程

由分析力学的D'Alembert-Lagrange原理出发导出在Poincaré-Chetaev变量下Lagrange体系方程与Appell体系方程及Nielsen体系方程与Appell体系方程的混合型运动方程，最后举例说明新结果的应用。

不确定非完整动力学系统的时变自适应控制(英文)

研究了具有未知惯性参数非完整动力学系统的镇定问题．对于一类非完整系统，给出了一种新的时变自适应律镇定律．不同于其它文中的控制律，该镇定律不是高增益的．文中也讨论了一般不确定非完整动力学系统的镇定问题，证明了时变周期镇定律的存在性．一个简单的例子说明了如何应用文中结果设计镇定律，仿真结果表明了本文所提设计方法的有效性．

一类非完整约束动力学系统的人工场导向控制

对于一类具有轮式移动机构的非完整动力学系统 ,本文通过建立人工场的方法来实现其位姿镇定、轨迹跟踪和路径跟踪等控制问题 .人工场用于导向和控制方向角 ,而通过辅助的线速度控制以获取最佳收敛路径 .控制器设计中同时兼顾动力学扰动及实际系统速度和输出力矩的饱和限制 ,所得控制器对于跟踪问题仅需知道期望位姿 ,而且结构简单、鲁棒性强。

具有单面约束的变质量完整非保守动力学系统的积分因子和守恒定理

提出了动力学系统守恒定律构成的一般途径.首先,给出积分因子的定义.其次,详细地研究了守恒量存在的必要条件,建立了具有单面约束的变质量完整非保守动力学系统的守恒定理及其逆定理,并举例说明结果的应用.

变质量非完整Vacco动力学系统的积分因子和守恒定理

提出了动力学系统守恒定律构成的一般途径.首先,给出运动微分方程积分因子的定义,详细地研究 了守恒量存在的必要条件.其次,建立了变质量非完整Vacco动力学系统的守恒定理及其逆定理.最后,举例说明 结果的应用.

状态受限的扩展非完整链式系统的镇定

对于扩展非完整链式系统,考虑了状态受限下的镇定问题,利用链式系统特殊的非线性结构设计了多步控制算法,该方法能够使闭环系统的状态最终收敛到原点的任意小的邻域,若系统初值位于某邻域中,那么系统的两个特殊状态变量在整个实际镇定过程中不会超出预先给定的界限,最后对平面移动机器人进行了仿真,验证了所给方法的有效性。

非完整保守系统Raitzin正则运动方程的积分因子和守恒定理

本文提出了非完整保守动力学系统的守恒定律。首先 ,给出积分因子的定义 ;其次 ,详细地研究了守恒量存在的必要条件 ,建立了非完整非保守系统Raitzin正则运动方程的守恒定理及其逆定理 。

溜冰机器人转弯时的动力学性能分析

利用溜冰原理 ,设计了从动轮式溜冰机器人 .在简要介绍其转弯原理的同时 ,分析了其转弯条件 ,得出转弯半径表达式 ,提出了超前式和滞后式转弯的概念 .在建立运动坐标系的基础上 ,利用动力学状态机的思想和非完整系统动力学分析方程—— Maggi方程 ,具体分析了其转弯时的动力学性能 。

三轮台桌多刚体系统Routh方程

建立了三轮台桌非完整系统用广义速度独立的广义坐标表示的约束方程，导出该系统的Ｒｏｕｔｈ方程，并对其简化形式及某些结果进行了讨论。利用动轴理论证明了Ｒｏｕｔｈ方程中入乘子的物理意义。

基于全局视觉的轮式移动机器人轨迹跟踪控制

将视觉伺服控制思想引入到全局视觉条件下的轮式移动机器人轨迹跟踪控制中 ,提出一种基于消除图像特征误差的控制方法 .讨论并推导了包含电机模型的非完整移动机器人动力学方程 ,设计了鲁棒速度跟踪控制器 .实验结果证明了文中方法的有效性 .

论Vakonomic模型

说明了非完整系统动力学中的Vakonomic模型的含义 .论述了Козлов的工作与Hertz和Capon的工作相吻合 ,只不过Hertz和Capon研究的是线性非完整系统 ,而Козлов研究的是非线性非完整系统 .还论述了Lindel¨of的工作与Hertz和Capon的工作相吻合 ,Hertz ,Capon是应用Lagrange乘子法来处理问题 ,而Lindel¨of是应用代入法来处理问题 ,进而可知Lindel¨of的工作与Kозлов的工作相吻合 .Hertz,Capon ,Lindel¨of和Козлов的工作均可归类于Vakonomic模型 .

Perturbation to Noether-Mei Symmetry and Adiabatic Invariants for Nonholonomic Mechanical Systems in Phase Space

Based on the concept of adiabatic invariant, the perturbation to Noether Mei symmetry and adiabatic invariants for nonholonomie mechanical systems in phase space are studied. The definition of the perturbation to Noether-Mei symmetry for the system is presented, and the criterion of the perturbation to Noether-Mei symmetry is given. Meanwhile, the Noether adiabatic invariants and the Mei adiabatic invariants for the perturbed system are obtained.

Perturbation and Adiabatic Invariants of Mei Symmetry for Nonholonomic Mechanical Systems

Based on the concept of adiabatic invariant, the perturbation and adiabatic invariants of the Mei symmetry for nonholonomic mechanical systems are studied. The exact invariants of the Mei symmetry for the system without perturbation are given. The perturbation to the Mei symmetry is discussed and the adiabatic invariants of the Mei symmetry for the perturbed system are obtained.