一类欠驱动系统基于等价输入干扰的跟踪控制及鲁棒性设计

项目名称： 一类欠驱动系统基于等价输入干扰的跟踪控制及鲁棒性设计

项目编号： No.61403135

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 潘昌忠

作者单位： 湖南科技大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 本项目针对一类欠驱动系统，提出一种全新的基于等价输入干扰的跟踪控制及鲁棒性设计方法。以欠驱动机器人为研究对象，通过系统跟踪误差方程的分析与变换，构造一种非线性虚拟扰动，在此基础上提出欠驱动机器人基于等价输入干扰估计器、非线性状态观测器和反馈控制器的控制系统结构模型；研究等价输入干扰估计器和状态观测器参数与虚拟扰动抑制效果之间的关系，以及反馈控制器参数与跟踪控制性能之间的关系，提出等价输入干扰估计器和反馈控制器的设计方法；针对受外界扰动和模型不确定性影响的欠驱动机器人，分析扰动和不确定性对系统跟踪控制性能的影响，建立满足扰动抑制性能和鲁棒控制性能的条件，提出等价输入干扰估计器和反馈控制器的参数整定算法，实现欠驱动机器人的鲁棒跟踪控制；构建欠驱动机器人控制实验系统，进行控制性能分析与应用研究。本项目的研究将为欠驱动系统控制及鲁棒性设计提供一种有效的和可行的新方法，具有重要的科学意义和应用前景。

中文关键词： 欠驱动系统；跟踪控制；等价输入干扰；鲁棒控制；渐近稳定

英文摘要： This project proposes a new tracking control and robust design method for a class of underactuated systems using the idea of equivalent input disturbance (EID). Taking underactuated vehicles as the study object, a nonlinear virtual disturbance is first co

英文关键词： Underactuated systems；Tracking control；Equivalent input disturbance；Robust control；Asymptotically stable