基于受控拉格朗日函数的多欠驱动度力学系统控制器设计

项目名称： 基于受控拉格朗日函数的多欠驱动度力学系统控制器设计

项目编号： No.61164010

项目类型： 地区科学基金项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 自动化学科

项目作者： 李茂青

作者单位： 兰州交通大学

项目金额： 46万元

中文摘要： 对于非线性力学系统的控制问题，近些年新出现了一种与线性化无关的方法。 就是基于能量的构造性的控制器设计技术-受控拉格朗日函数法。该方法的特点是闭环系统 可由具有期望能量的拉格朗日方程刻划。该方法在一般性的单欠驱动度力学系统控制中已取得了一些结果，可得到非线性光滑反馈控制律。该方法难点是待求解匹配条件中含有大量偏微分方程。最近，本项目申请者将陀螺力不做功性质应用在该方法中使其在一般性的单欠驱动度力学系统控制问题中取得可喜进展，其中大部分偏微分方程被显式求解。因此可获得大多数这类系统的非线性光滑反馈控制律。本项目将继续利用陀螺力性质，进一步针对一般性的双欠驱动度和多欠驱动度力学系统，开展基于受控拉格朗日函数的控制器设计研究。该项目的成功实施将对于空间飞行器，机器人，水下舰艇等欠驱动力学系统镇定控制性能改善产生积极影响；对于控制理论的发展也具有较大意义。

中文关键词： 欠驱动力学系统；受控拉格朗日函数法；非线性光滑反馈镇定；匹配条件；偏微分方程组

英文摘要：

英文关键词： Underactuated mechanical system；Controlled Lagrangians method；Nonlinear smooth feedback stablizatio；Matching condition；PDEs