公开(公告)号：CN109782759B

公开(公告)日：2021-11-02

申请号：CN201910016145.3

申请日：2019-01-08

Applicant: 华侨大学

Inventor： 聂卓赟 ,  李高铭 ,  刘建聪 ,  郭东生 ,  郑义民

IPC: G05D1/02

Abstract: 一种轮式移动机器人的近似解耦、快速轨迹跟踪控制方法，包括如下步骤：1)根据轮式移动机器人的运动学模型和期望轨迹模型，建立误差模型和误差微分方程；2)采用新的控制律，给出轮式移动机器人的前进速度和转向角速度的表达式；3)设定表达式的参数以满足解耦和快速调节要求。所提出的轨迹跟踪控制器具有控制结构简单、被控对象近似解耦、调节参数少，收敛速度快等优点。

公开(公告)号：CN110262485A

公开(公告)日：2019-09-20

申请号：CN201910497586.X

申请日：2019-06-10

Applicant: 华侨大学

Inventor： 聂卓赟 ,  刘建聪 ,  郑义民 ,  詹瑜坤

IPC: G05D1/02

Abstract: 一种基于自适应引力的移动机器人避障方法，包括如下步骤：步骤1)建立参考轨迹曲线的表达式；步骤2)自适应引力设计，得到自适应引力取值；步骤3)将自适应引力作用在时间尺度上，得到基于引力的参考轨迹曲线；步骤4)通过参考轨迹曲线确定模糊控制器的输出；当机器人在轨迹跟踪过程中未检测到障碍物时，机器人的控制量由轨迹跟踪控制器的输出决定，当机器人检测到的障碍物且距离很近时，当前机器人的控制量由模糊控制器的输出决定。本发明在障碍物情况较复杂或机器人完成避障时间较长时，可有效避免参考机器人过度远离问题，使得机器人完成避障任务后能够快速的回到参考轨迹曲线上，使得机器人的能量消耗减少。

公开(公告)号：CN110161840A

公开(公告)日：2019-08-23

申请号：CN201910450783.6

申请日：2019-05-28

Applicant: 华侨大学

Inventor： 聂卓赟 ,  刘建聪 ,  郑义民 ,  詹瑜坤

IPC: G05B11/42

Abstract: 一种基于线性自抗扰的移动机器人速度解耦抗扰控制器，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)建立移动机器人前进速度和转向速度驱动的数学模型；步骤2)对数学模型进行速度的静态解耦；步骤3)速度动态解耦抗扰控制器设计。本发明可有效提升轮式移动机器的运动性能。

公开(公告)号：CN108549211A

公开(公告)日：2018-09-18

申请号：CN201810385866.7

申请日：2018-04-26

Applicant: 华侨大学

Inventor： 聂卓赟 ,  朱海燕 ,  刘建聪 ,  郭东生 ,  郑义民

IPC: G05B11/42

Abstract: 本发明涉及一种时滞系统的分数阶PID控制器设计方法，通过阶跃响应测试，获得时滞被控对象模型及频率响应数据；根据选定理想闭环参考模型和分数阶PID控制器模型推导理想的控制对象模型，根据系统的控制性能要求选取的理想闭环参考模型的阶次α；根据理想的控制对象模型，以减小分母时滞的影响为原则，获取截止频率ωc；利用频率响应数据，在ω＝0出通过 获得λ和ki，在ωx≈ωc处通过获得kp、kd与μ的函数关系；最后通过寻优辨识出参数kp、kd与μ，使 在截止频率范围内最大限度地接近实际被控对象的频率响应数据Gp(jω)，得到分数阶PID控制器的参数。本发明通过选取合适的参考模型参数减少时滞部分的影响，快速得到分数阶PID控制器参数，提高系统性能。

公开(公告)号：CN110161840B

公开(公告)日：2022-03-04

申请号：CN201910450783.6

申请日：2019-05-28

Applicant: 华侨大学

Inventor： 聂卓赟 ,  刘建聪 ,  郑义民 ,  詹瑜坤

IPC: G05B11/42

Abstract: 一种基于线性自抗扰的移动机器人速度解耦抗扰控制器，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)建立移动机器人前进速度和转向速度驱动的数学模型；步骤2)对数学模型进行速度的静态解耦；步骤3)速度动态解耦抗扰控制器设计。本发明可有效提升轮式移动机器的运动性能。

公开(公告)号：CN109388065A

公开(公告)日：2019-02-26

申请号：CN201811510236.4

申请日：2018-12-11

Applicant: 华侨大学

Inventor： 聂卓赟 ,  张兵 ,  刘建聪 ,  郭东生 ,  郑义民

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明涉及一种包含闭环参考模型的干扰观测器设计方法，首以闭环参考模型HR(s)为设计基准，通过设计被控对象G(s)的串联补偿器K(s)，实现高频段的模型匹配；进一步，通过设计滤波器Q(s)满足闭环系统的稳定性条件，实现等效扰动的估计和反馈补偿，最终实现对参考模型的跟踪控制。本发明一种包含闭环参考模型的干扰观测器设计方法在于减小系统模型的依赖，简化控制结构；本发明的设计原理和控制系统结构简单，易于工程应用。

公开(公告)号：CN110262485B

公开(公告)日：2022-06-07

申请号：CN201910497586.X

申请日：2019-06-10

Applicant: 华侨大学

Inventor： 聂卓赟 ,  刘建聪 ,  郑义民 ,  詹瑜坤

IPC: G05D1/02

Abstract: 一种基于自适应引力的移动机器人避障方法，包括如下步骤：步骤1)建立参考轨迹曲线的表达式；步骤2)自适应引力设计，得到自适应引力取值；步骤3)将自适应引力作用在时间尺度上，得到基于引力的参考轨迹曲线；步骤4)通过参考轨迹曲线确定模糊控制器的输出；当机器人在轨迹跟踪过程中未检测到障碍物时，机器人的控制量由轨迹跟踪控制器的输出决定，当机器人检测到的障碍物且距离很近时，当前机器人的控制量由模糊控制器的输出决定。本发明在障碍物情况较复杂或机器人完成避障时间较长时，可有效避免参考机器人过度远离问题，使得机器人完成避障任务后能够快速的回到参考轨迹曲线上，使得机器人的能量消耗减少。

公开(公告)号：CN108983610B

公开(公告)日：2021-03-09

申请号：CN201810877545.9

申请日：2018-08-03

Applicant: 华侨大学

Inventor： 聂卓赟 ,  张兵 ,  刘建聪 ,  郭东生 ,  郑义民

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明涉及一种鲁棒自适应抗扰控制方法，应用在鲁棒自适应抗扰控制系统中，控制系统包括被控对象、参考模型、扩张状态观测器ESO、自适应机构、输入自适应调节器和反馈自适应调节器；所述方法包括：采用ESO估计系统等效扰动并进行反馈补偿；同时构建参考模型与ESO观测器之间的状态误差xm‑z，并结合鲁棒自适应设计方法，得到基于输入自适应调节器调节参数K和反馈自适应调节器调节参数F的自适应律，使得闭环动态系统中的所有信号一致有界，包括跟踪误差e＝xm‑z、观测误差和参数K、F；所述自适应律包括自适应控制律和自适应调节律。本发明方法能够主动观测外部扰动并补偿；并且能够减小噪声对系统的影响。

公开(公告)号：CN109782759A

公开(公告)日：2019-05-21

申请号：CN201910016145.3

申请日：2019-01-08

Applicant: 华侨大学

Inventor： 聂卓赟 ,  李高铭 ,  刘建聪 ,  郭东生 ,  郑义民

IPC: G05D1/02

Abstract: 一种轮式移动机器人的近似解耦、快速轨迹跟踪控制方法，包括如下步骤：1)根据轮式移动机器人的运动学模型和期望轨迹模型，建立误差模型和误差微分方程；2)采用新的控制律，给出轮式移动机器人的前进速度和转向角速度的表达式；3)设定表达式的参数以满足解耦和快速调节要求。所提出的轨迹跟踪控制器具有控制结构简单、被控对象近似解耦、调节参数少，收敛速度快等优点。

公开(公告)号：CN108983610A

公开(公告)日：2018-12-11

申请号：CN201810877545.9

申请日：2018-08-03

Applicant: 华侨大学

Inventor： 聂卓赟 ,  张兵 ,  刘建聪 ,  郭东生 ,  郑义民

IPC: G05B13/04

Abstract: 本发明涉及一种鲁棒自适应抗扰控制方法，应用在鲁棒自适应抗扰控制系统中，控制系统包括被控对象、参考模型、扩张状态观测器ESO、自适应机构、输入自适应调节器和反馈自适应调节器；所述方法包括：采用ESO估计系统等效扰动并进行反馈补偿；同时构建参考模型与ESO观测器之间的状态误差xm-z，并结合鲁棒自适应设计方法，得到基于输入自适应调节器调节参数K和反馈自适应调节器调节参数F的自适应律，使得闭环动态系统中的所有信号一致有界，包括跟踪误差e＝xm-z、观测误差和参数K、F；所述自适应律包括自适应控制律和自适应调节律。本发明方法能够主动观测外部扰动并补偿；并且能够减小噪声对系统的影响。