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公开(公告)号：CN110286589A
公开(公告)日：2019-09-27
申请号：CN201910505241.4
申请日：2019-06-12
Applicant: 中南大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公布了一种全驱动MIMO系统的自抗扰控制方法，其特征在于：利用统一的线性扩张状态观测器(LESO)对系统中的耦合部分、非线性部分及扰动部分进行估计，通过根据扩张状态观测器的观测结果及控制目标设计合适的控制律，实现系统各环节的自抗扰控制；通过将LESO的带宽与由系统硬件决定的迭代步长相关联，将3m个LESO的增益转化为由系统硬件决定的常量；通过将反馈控制量增益与Hurwitz稳定矩阵的特征值配置相关联，将2m个待确定的反馈控制增益转化为一个待整定参数。本发明用一个LESO解决了MIMO系统的状态观测问题，用一个线性控制器(LSEF)实现了MIMO系统各状态量的控制，将复杂的参数整定过程变成易实施的单参数调整，使得控制器结构简单、紧凑，参数整定容易、工作量小。
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公开(公告)号：CN111708976B
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202010430731.5
申请日：2020-05-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公布了一种高阶连续的点对点运动轨迹规划方法，其特征在于：根据点对点运动的特点，利用双曲正切函数设计包含加速和部分匀速段、且变化率可调的光滑连续曲线S1，及包含部分匀速和减速段、且变化率可调的光滑连续曲线S2，将曲线S1和S2在中点进行衔接，形成包含加速、匀速及减速段的S型曲线，并将S型曲线与跟踪微分器结合，生成速度、加速度和加加速度始终有界，能准确收敛至目标点，且加速、减速阶段的快慢程度、匀速阶段的最大速度可按需调整、高阶连续的点对点运动轨迹，具有结构简单、光滑、冲击强度可控、各阶段状态可调、适用范围广等优点。
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公开(公告)号：CN110286589B
公开(公告)日：2020-12-18
申请号：CN201910505241.4
申请日：2019-06-12
Applicant: 中南大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公布了一种全驱动MIMO系统的自抗扰控制方法，其特征在于：利用统一的线性扩张状态观测器(LESO)对系统中的耦合部分、非线性部分及扰动部分进行估计，通过根据扩张状态观测器的观测结果及控制目标设计合适的控制律，实现系统各环节的自抗扰控制；通过将LESO的带宽与由系统硬件决定的迭代步长相关联，将3m个LESO的增益转化为由系统硬件决定的常量；通过将反馈控制量增益与Hurwitz稳定矩阵的特征值配置相关联，将2m个待确定的反馈控制增益转化为一个待整定参数。本发明用一个LESO解决了MIMO系统的状态观测问题，用一个线性控制器(LSEF)实现了MIMO系统各状态量的控制，将复杂的参数整定过程变成易实施的单参数调整，使得控制器结构简单、紧凑，参数整定容易、工作量小。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112327623B
公开(公告)日：2022-03-08
申请号：CN202011216819.3
申请日：2020-11-04
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公布了一种基于负载摆动状态观测的双摆型吊车滑模控制方法，其特征在于：首先根据双摆型吊车的动力学模型推导吊钩摆动、负载摆动之间的耦合关系，然后利用有限的模型信息、负载摆动与吊钩摆动之间的耦合关系，设计线性扩张状态观测器(LESO)观测负载摆动，使其能够在吊钩与负载重心距离未知的情况下对负载摆动进行高精度观测，起到了替代负载摆动传感器的作用，解决了负载摆动的测量难题，通过将负载摆动的观测值反馈到滑模控制器中，得到了双摆型吊车消摆定位控制器，实现了在不直接测量负载摆动的情况下双摆吊车的定位消摆反馈控制。
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公开(公告)号：CN112327623A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011216819.3
申请日：2020-11-04
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公布了一种基于负载摆动状态观测的双摆型吊车滑模控制方法，其特征在于：首先根据双摆型吊车的动力学模型推导吊钩摆动、负载摆动之间的耦合关系，然后利用有限的模型信息、负载摆动与吊钩摆动之间的耦合关系，设计线性扩张状态观测器(LESO)观测负载摆动，使其能够在吊钩与负载重心距离未知的情况下对负载摆动进行高精度观测，起到了替代负载摆动传感器的作用，解决了负载摆动的测量难题，通过将负载摆动的观测值反馈到滑模控制器中，得到了双摆型吊车消摆定位控制器，实现了在不直接测量负载摆动的情况下双摆吊车的定位消摆反馈控制。
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公开(公告)号：CN109911773A
公开(公告)日：2019-06-21
申请号：CN201910306471.8
申请日：2019-04-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公布了一种单参数调整的欠驱动吊车作业全过程自抗扰控制方法，其特征在于：根据台车起始及目标位置，考虑台车速度、加速度及作业环境等安全性约束条件，生成效率优先的台车理想作业轨迹，并和台车实际位置进行对比后，构造台车运动的误差反馈控制律；根据吊车负载摆动状态方程设计扩张状态观测器，并构造抑制负载摆动的误差反馈控制律，进而形成不依赖于系统模型参数、且能有效抑制扰动的台车作业轨迹和负载摆动自抗扰控制器；使用Hurwitz稳定矩阵特征值和控制系统增益产生关联，使繁琐的控制系统参数调整转化为很容易实施的单参数调整，实现了在模型参数不确定及外界干扰下吊车能全过程按照设定的理想轨迹运行，并使摆角尽可能小。
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公开(公告)号：CN111708976A
公开(公告)日：2020-09-25
申请号：CN202010430731.5
申请日：2020-05-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公布了一种高阶连续的点对点运动轨迹规划方法，其特征在于：根据点对点运动的特点，利用双曲正切函数设计包含加速和部分匀速段、且变化率可调的光滑连续曲线S1，及包含部分匀速和减速段、且变化率可调的光滑连续曲线S2，将曲线S1和S2在中点进行衔接，形成包含加速、匀速及减速段的S型曲线，并将S型曲线与跟踪微分器结合，生成速度、加速度和加加速度始终有界，能准确收敛至目标点，且加速、减速阶段的快慢程度、匀速阶段的最大速度可按需调整、高阶连续的点对点运动轨迹，具有结构简单、光滑、冲击强度可控、各阶段状态可调、适用范围广等优点。
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公开(公告)号：CN109911773B
公开(公告)日：2020-09-01
申请号：CN201910306471.8
申请日：2019-04-17
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公布了一种单参数调整的欠驱动吊车作业全过程自抗扰控制方法，其特征在于：根据台车起始及目标位置，考虑台车速度、加速度及作业环境等安全性约束条件，生成效率优先的台车理想作业轨迹，并和台车实际位置进行对比后，构造台车运动的误差反馈控制律；根据吊车负载摆动状态方程设计扩张状态观测器，并构造抑制负载摆动的误差反馈控制律，进而形成不依赖于系统模型参数、且能有效抑制扰动的台车作业轨迹和负载摆动自抗扰控制器；使用Hurwitz稳定矩阵特征值和控制系统增益产生关联，使繁琐的控制系统参数调整转化为很容易实施的单参数调整，实现了在模型参数不确定及外界干扰下吊车能全过程按照设定的理想轨迹运行，并使摆角尽可能小。
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