跟踪控制

摘要： 为解决传统领航-跟随算法在多机器人系统编队控制中算法复杂及普通编队控制律较难完成多机器人圆形编队的问题,通过对传统的领航-跟随算法进行改进,将多机器人的编队问题转化为机器人之间的跟踪控制问题,提出了一种基于位置信息的速度补偿算法,并将其用于多机器人编队。首先建立了速度补偿算法机器人编队控制模型,利用跟随机器人与虚拟机器人之间的位姿误差,设计了编队控制律,并从理论上证明了所设计的控制律能够完成多机器人编队任务;然后在研究多机器人编队问题的基础上进一步研究了多机器人编队过程中的避障问题,引入了经典的人工势场法,并将人工势场法与速度补偿算法进行结合,结合后的算法可使得多机器人系统在行进过程中维持编队运行,并且能够防止系统内机器人相互碰撞,自适应地避开周围环境中的障碍物;最后将所提算法在多机器人仿真和实物平台上进行实验验证。结果表明:多机器人不仅能够高效率地完成编队任务而且在遇到障碍物时能够成功避障,该算法减少了调用参数的数量,简化了编队算法,提高了编队效率。

摘要： 为解决复杂航行环境下无人水下航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)路径规划及跟踪控制问题,提出一种考虑避障的全局路径规划策略及实现有限时间精确路径跟踪的控制方法。基于改进人工势场法得到一条可跟踪且避免碰撞的全局路径,为UUV实现精确路径跟踪奠定基础。引入Serret-Frenet坐标系,并设计用于路径规划的视线(line-of-sight,LOS)制导方法。基于非奇异终端滑模控制设计UUV控制律,确保系统误差可以在有限时间内趋近于零。基于李雅普诺夫稳定性理论证明所设计控制系统的稳定性,仿真实验验证了所设计的UUV路径规划及跟踪控制方法的有效性。路径规划模块与路径跟踪模块有效结合更加符合实际UUV工作环境的需要,具有重要的实际意义。

摘要： 当前卫星通信跟踪控制系统对精准度的控制仅能维持在微弧度量级,跟踪控制精度难以达到用户要求,为了解决上述问题,基于扩张状态观测器设计一种新的卫星通信跟踪控制系统;系统硬件主要设计了控制模块、传感器模块、电源模块与电机驱动模块,控制模块的核心芯片选用SXD320F2784型号,提高处理频率,电源芯片为TDG3320芯片,能够保证固定电压转换为可调电压,传感器模块通过AHRS轴向传感器、GPS、信标机组成,确保传感能力,利用L845N芯片设计电机驱动模块,增强额定电压;引入扩张状态观测器,通过系统初始化、天线经纬度计算、误差比较、卫星通信信号跟踪控制、驱动直流电机实现软件流程;实验结果表明,所设计卫星通信跟踪控制系统能够将跟踪精度从原来的微弧度量级提高到纳弧度量级,动态响应中对角度的控制能力最大可以达到10^(-4) rad,稳态响应过程中对角度的控制能力最大可以达到10^(-11) rad级别,有效提升跟踪准确率,增强系统的干扰抑制能力,确保控制输入峰值达到与其要求。

摘要： 针对在统计特性未知欺骗攻击下,线性时变参数网络化控制系统(NCS)容易出现跟踪偏差的问题,提出了一种基于集员估计的控制策略,实现了系统状态对参考状态的有效跟踪.与卡尔曼估计等方法相比,无需提前知道攻击的统计特性,利用一种新型的集员估计方法,将传感器到控制器通道和控制器到执行器通道遭受的欺骗攻击建模为未知但有界(UBB)的信号,其中系统真实状态和估计状态都存在于估计集中.该方法提高了估计的准确性,并扩大了适用范围.采用Lyapunov函数,给出了误差闭环系统稳定的充分条件和基于线性矩阵不等式的估计器和控制器的求解算法,并使用凸优化方法获得最佳的估计集.用数值仿真验证所提出方法的可行性.

摘要： 首先以leader-follower结构的固定翼无人机编队为研究对象,建立了飞行动力学模型;分别对编队中的长机和僚机设计协同编队控制律,尤其是对僚机控制律进行改进,通过控制无人机的速度和滚转角实现僚机的状态跟踪控制;在主从编队的基础上,引入分布式拓扑结构,实现相邻无人机之间的信息交互,并以此为基础增加避撞策略。最后,通过数据仿真对编队控制算法和避撞策略进行模拟实验,证明了无人机编队能有效地完成编队任务,并且避免编队内的互相碰撞。

摘要： 为了提高线性菲涅尔式聚光镜场的跟踪控制精度,本文基于PLC研制了原理样机模型,对太阳进行实时跟踪。基于光控和程控相结合,对天气的阴晴判断提出了一种基于模糊识别原理的全天候太阳自动跟踪方法,在Matlab中建立了阴晴模糊识别系统,然后通过高精度太阳位置算法,实现对聚光镜场的高精度和低延迟的跟踪控制目标。结果表明:通过误差分析法计算并比较跟踪目标角度计算结果与德国弗朗霍夫研究所提供的目标角度计算结果的理论值得出跟踪绝对误差在±0.455˚以内,具有较高的实用性和广阔的发展前景。

摘要： 结合了反步法和分层滑模控制方案提出了一种轮式移动机器人轨迹跟踪控制算法。首先,针对一类轮式移动机器人系统将其分解成两个子系统,分别设计子系统的控制率。针对第一个子系统,利用分反步法通过构造Lyapunov函数设计系统的控制率。针对第二个子系统,将其进一步分解为两个子系统,利用分层滑模技术设计出最终的控制器。基于反步法和分层滑模控制方案设计的系统控制器,不仅可以保证了闭环系统是渐进稳定的且系统的跟踪误差能够收敛到任意小的邻域内。最后通过一个数值模拟结果表明了所提出控制方法的有效性。

摘要： 传统的移动机器人运动跟踪控制系统控制过程易受到外界扰动影响,导致控制稳定性及运动跟踪准确性较差,为此提出基于大数据聚类的移动机器人运动跟踪控制系统;硬件部分主控制器负责远程无线通讯及采集到图像数据的传输;驱动控制器负责为机器人行走提供动能保证;远程控制模块负责数据、图像及指令的传输;舵机控制模块负责机器人的行走、转向;软件部分首先通过大数据聚类的方法分析机器人移动步态,根据运动超声波传感器原理判定障碍物位置;考虑移动机器人的运行状态与足端轨迹,构建机器人行走控制模型;通过髋关节调节机器人姿态,消除外部扰动对机器人姿态和运动速度的影响,实现移动机器人运动跟踪控制系统设计;实验结果表明,所设计系统控制下机器人运动角速度变化波动范围在-15~10 rad/s之间,运动轨迹跟踪控制的准确率平均值为96%,对机器人运动控制的稳定性及对抗外界扰动方面具有较好的性能,能够实现对移动机器人运动的准确跟踪。

摘要： 为提高采摘机器人的工作效率和控制精准度,提出一种基于改进A^(*)算法的路径规划与跟踪控制方法。首先建立移动采摘机器人的动力学模型,然后通过引入人工势场法改进了A^(*)算法的效率,实现了对采摘机器人运动路径的快速规划,最后利用状态观测器估计出系统状态,并设计终端滑模控制律来准确跟踪路径指令,大大提高了控制精度。仿真结果表明:设计的改进A^(*)算法相比于传统A^(*)算法具有更高的运行效率和更短的路径长度,移动车和机械臂的运行时间分别为6 s和2 s,路径长度分别为47.82 m和11.25 m,设计的终端滑模控制相比于滑模控制具有更优的控制精度,移动车和机械臂的最大跟踪误差为0.2 m和0.04 m,能够使采摘机器人更高效和更精准地运行。

摘要： 针对高超声速飞行器纵向通道跟踪控制问题,提出一种无需对虚拟控制量进行在线求导的新型backstepping控制方法。首先将飞行器动力学模型划分为速度子系统和航迹倾角子系统,然后采用backstepping方法设计航迹倾角子系统控制器,利用高阶微分器技术直接设计虚拟控制量一阶导数的控制律,这样即避免了现有backstepping方法中求取虚拟控制量一阶导数时存在的“复杂性爆炸”问题,同时能够简化控制器结构,减少待设计控制器参数数目。另外,采用跟踪微分器技术设计了不确定项观测器以实现对模型中各类不确定项的估计,进而提高控制器的跟踪精度。最后,采用Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性,并通过对比仿真实验验证所提方法的有效性。

摘要： 研究了视频小卫星对地凝视成像过程中的姿态机动与跟踪控制问题.建立了卫星姿态跟踪的动力学和运动学模型;推导了卫星对地凝视时保证零偏航角的星体相对于惯性系的期望四元数和期望角速度变化规律.在有限控制力矩情况下,针对卫星在对不同地面目标点凝视的姿态机动过程中,线性PD控制器易发生超调、不能实现快速机动的问题,参考递阶饱和控制原理,设计了一种无超调量的快速凝视姿态跟踪控制算法,并提出了控制参数的选用方法.仿真结果表明,该方法简单有效,能够满足凝视成像的姿态角和角速度控制精度,实现卫星对不同目标点凝视切换时的快速姿态机动与稳定凝视跟踪.

摘要： 本文以注入式混合的有源电力滤波器IHAPF作为研究对象,因控制延时能够对系统产生影响,故将电网中谐波电流转变为谐波电压信号,提出了基于延时补偿的谐波电流信号跟踪控制方法.该方法主要由π补偿smith预估器与神经网络PI控制组成.π补偿smith预估器使系统延时过程中从控制的闭环内部转换到外部,从而减小控制延时对系统的影响.通过PSO-BP算法对PI控制器参数进行优化处理.由ITAE准则建立smith预估器与PI控制参数之间的数学表达式,由此关系和神经网络优化的方法得到两种控制器的最优化的方法得到两种控制器的最优参数.最后对本文提出的方法进行了仿真验证,仿真结果表明与传统方法相比本文方法具有更好动态响应特性和更高的稳态补偿精度.

摘要： 以翼伞携带救灾物体施行定点精确空投为研究背景,根据翼伞的六自由度动力学模型,结合横向轨迹误差给出了基于GPC的翼伞航迹跟踪控制策略;为了提高翼伞航迹跟踪控制的精度,且自适应的调整GPC控制器的控制参数,提出了基于区间二型模糊逻辑的参数自校正方法,以横向轨迹误差及误差变化量为模糊控制器的输入,以GPC的三个控制参数作为模糊控制器的输出.通过仿真验证了该方法的可行性、便捷性及有效性.

摘要： 具备市场驱动的显著先行特征的服务型制造模式/系统为制造企业创造了新的利润空间,研究服务型制造系统(SOMS)的动态形成机理、服务增值规律与运控方法对进一步辨析其制造服务机理、发挥其效能有着重要意义.本项目以重点解决SOMS的配置、调度与跟踪控制问题为目标,从理论、方法与模型层面研究了SOMS的配置、调度与跟踪控制理论、方法与模型,从系统开发与集成层面研制了SOMS动态配置、调度与跟踪控制原型系统与系列工具集.项目的研究为提高SOMS的配置与运控效能,促进制造业与服务业的交叉与融合,拓展核心企业利润空间奠定了坚实基础.

摘要： 本项目进行了高超声速飞行器的多胞LPV建模和增益调度跟踪控制研究和弹性高动态飞行器飞行控制理论研究，提出了基于有限时间反馈控制和非线性干扰观测器的高超声速飞行器的控制器设计、重点分析了近空间高超声速飞行器飞行环境特征，在此基础上建立了一类具有三角形机翼、单垂直尾翼的有翼圆锥体再入滑翔式近空间高超声速飞行器的数学模型、基于有限时间积分滑模控制方法，设计了一种容错控制策略。

摘要： 介绍了信息化管理系统主要功能与作用,该系统在运行中获取的数据对生产工艺的改进作用,以提高整个企业产品质量与精细化管理水平,以及信息化管理系统对炸药生产全过程的跟踪控制作用,在安全生产、质量控制、机电管理和后勤管理的综合应用探讨.

摘要： 本文通过对潮流能发电系统的能量传递过程进行建模分析,建立定桨距潮流能发电系统及其系统控制的MATLAB/Simulink仿真模型.采用最佳叶尖速比法,利用三相不控整流实现AC-DC变换,控制Boost电路中方波的占空比来控制电机转速,进而调节叶轮叶尖速比,让水力透平装置工作在最大功率点.仿真结果表明所采用的控制方法可以较好的实现定桨距潮流能发电系统的最大功率跟踪控制.

摘要： 磁悬浮技术是依靠电磁力,无机械接触地将导磁物体悬浮起米的一种新型高新技术,实现了零摩擦驱动控制,有效的延长了设备的使用寿命,提高了设备的控制精度.针对磁悬浮系统的开环不稳定及高度非线性问题,结合滑模控制和神经网络的优点,提出了一种神经滑模跟踪控制方法.首先根据所建立的单自由度磁悬浮系统的动态数学模型,设计滑模变结构控制系统.其次,采用神经网络实现对磁悬浮系统的非线性部分、不确定部分和未知外加干扰的在线估计,实现基于神经网络的等效控制,减弱滑模变结构控制所带来的抖振现象,最终得到神经滑模变结构跟踪控制器.仿真结果表明所设计的控制器不仅能使被控对象较好的跟踪给定信号,而且对系统的扰动具有完全的鲁棒性.

摘要： 现有研究中自动驾驶车辆的换道决策取决于换道意图的产生和换道条件的满足,很少与换道实施过程和换道完成状态联系起来,而且换道研究聚焦于单体车辆的换道实现,而非考虑交通系统运行情况.以换道车辆和受影响车辆构成的系统整体为控制对象,以换道决策到换道完成后整个过程为控制时间域,构建由预测层和决策层构成的双层换道控制策略.预测层基于模型预测控制理论预测系统协作换道过程,并向决策层输出行驶成本,决策层选取最优行驶成本,输出控制命令和控制输入.通过迭代数值算法求解数学模型,并在MATLAB上搭建仿真平台,定性分析参数与结果之间的关系,选择合适的参数进行快速路的场景模拟,验证换道策略的协作换道和决策换道功能.

摘要： 现有研究中自动驾驶车辆的换道决策取决于换道意图的产生和换道条件的满足,很少与换道实施过程和换道完成状态联系起来,而且换道研究聚焦于单体车辆的换道实现,而非考虑交通系统运行情况.以换道车辆和受影响车辆构成的系统整体为控制对象,以换道决策到换道完成后整个过程为控制时间域,构建由预测层和决策层构成的双层换道控制策略.预测层基于模型预测控制理论预测系统协作换道过程,并向决策层输出行驶成本,决策层选取最优行驶成本,输出控制命令和控制输入.通过迭代数值算法求解数学模型,并在MATLAB上搭建仿真平台,定性分析参数与结果之间的关系,选择合适的参数进行快速路的场景模拟,验证换道策略的协作换道和决策换道功能.

摘要： 提供一种聚光光伏系统，包括：聚光光伏面板；驱动装置，其被配置为使得所述聚光光伏面板执行跟踪太阳的操作；以及控制装置，其被配置为检测在所述聚光光伏面板的发电电力的经时变化中重复发生的变动图案，以及被配置为将检测的变动图案与方位角偏差的形式特征和仰角偏差的形式特征进行比较，以检测跟踪偏差的存在/不存在。

摘要： 本发明提供一种追踪性能高且能够摄影高品质的动态图像的跟踪控制装置、跟踪控制方法、自动跟踪摄影系统及有形介质。本发明的一方式中，自动跟踪摄影系统(1)由控制终端(100)来远程控制相机(10)，从而一边自动跟踪目标一边进行摄影，控制终端(100)具备：目标位置检测部，检测目标的位置；控制延迟时间推定部，推定产生控制延迟的时间T；目标位置预测部，预测T时间之后的目标的位置；控制量运算部，运算为了使摄影画面的中心移动到所预测的目标的位置而所需要的相机(10)的平摇及俯仰的控制量；判定部，判定所预测到的目标的位置是否属于不灵敏区；及指示部，对相机(10)指示执行平摇及俯仰，仅在所预测到的目标的位置不属于不灵敏区的情况下，由指示部对相机(10)指示执行平摇及俯仰。

摘要： 本发明提供一种追踪性能高且能够摄影高品质的动态图像的跟踪控制装置、跟踪控制方法、跟踪控制程序及自动跟踪摄影系统。本发明的一方式中，自动跟踪摄影系统(1)由控制终端(100)来远程控制相机(10)，从而一边自动跟踪目标一边进行摄影，控制终端(100)具备：目标位置检测部，检测目标的位置；控制延迟时间推定部，推定产生控制延迟的时间T；目标位置预测部，预测T时间之后的目标的位置；控制量运算部，运算为了使摄影画面的中心移动到所预测的目标的位置而所需要的相机(10)的平摇及俯仰的控制量；判定部，判定所预测到的目标的位置是否属于不灵敏区；及指示部，对相机(10)指示执行平摇及俯仰，仅在所预测到的目标的位置不属于不灵敏区的情况下，由指示部对相机(10)指示执行平摇及俯仰。

摘要： 本发明提供了一种跟踪控制方法、跟踪控制装置及跟踪控制系统，上述方法包括以下步骤：通过全景摄像机获取跟踪对象的第一位置坐标；根据获取的单映性矩阵及所述第一位置坐标，获取跟踪对象在特写摄像机中的第二位置坐标，进行跟踪控制，实现了精确切换控制，大大增强了用户的体验。

摘要： 本发明的课题在于，提供能够稳定地进行跟踪导入的光盘的跟踪控制装置，该装置配备：从光点检测跟踪误差信号和摆动信号的信号检测部；检测光点与轨道的相对的移动速度的速度检测部；在跟踪误差信号的零交叉点附近，当摆动信号振幅值在规定值以下时，判定为光点位置位于槽间盘面的极性判定部；当移动速度在规定范围内，通过极性判定判定为槽间盘面时，从跟踪误差信号的增减方向检测光点对轨道的移动方向的移动方向检测部；以及根据移动速度和移动方向，降低移动速度，导入跟踪的控制部。

摘要： 本发明公开了一种光伏组件的跟踪控制方法、装置、跟踪控制器及跟踪支架，其中方法包括：获取当前时刻对应的光伏组件的表面总辐照与相关参数的第一映射关系，其中，相关参数为影响光伏组件的能效因子；根据第一映射关系确定表面总辐照与相关参数的相关程度；根据相关程度获取光伏组件的实际参数；根据实际参数对光伏组件进行无遮挡跟踪控制。该方法以光伏组件的表面总辐照与相关参数的相关程度为依据，对光伏组件进行无遮挡跟踪控制，能够在不增加硬件设备或者设置无遮挡对比组的情况下，实现光伏组件的阴影遮挡规避，且方法简单、准确度高、适用性强。

摘要： 本发明公开了一种光伏跟踪支架控制方法、光伏跟踪控制器及光伏跟踪系统，获取光伏跟踪相关信息，光伏跟踪相关信息包括光伏逆变器的交流功率状态、电参量和光伏跟踪支架跟踪命令，当交流功率状态为交流限功率状态，且光伏跟踪支架跟踪命令为跟踪支架反跟踪命令时，根据光伏跟踪相关信息生成降低光照入射角的第一控制指令，根据第一控制指令控制光伏跟踪支架反向跟踪转动，降低光照入射角。本发明当光伏逆变器处于交流限功率状态，且光伏逆变器的直流工作电压超过阈值电压时，通过控制光伏跟踪支架反向跟踪转动来降低光照入射角，使得光伏跟踪支架上安装的光伏组件的功率适当下降，降低此时光伏逆变器的直流电压，避免光伏逆变器的直流电压过高。

摘要： 本发明提供一种简单检测目标的位置而能够以高精度跟踪目标的跟踪摄影控制装置、跟踪摄影系统、相机、终端装置、跟踪摄影方法及跟踪摄影程序。在本发明的优选方式中，具备：目标设定部，设定目标；色相直方图制作部，制作跟踪目标的范围的色相直方图；目标颜色信息获取部，获取目标的颜色信息；第1目标检测部，根据目标的颜色信息，从利用相机摄影的图像中检测目标的位置；第2目标检测部，根据除了目标的颜色以外的信息，从利用相机摄影的图像中检测目标的位置；目标颜色比率运算部，以目标的颜色作为基准，算出一定范围的色相的像素在直方图中所占的比例作为目标颜色比率；及跟踪控制部，控制相机的平摇和/或俯仰的动作，以使相机跟踪目标，跟踪控制部在目标颜色比率为阈值以下的情况下，根据利用第1目标检测部检测到的目标的位置信息来控制相机的平摇和/或俯仰的动作，在目标颜色比率超过阈值的情况下，根据利用第2目标检测部检测到的目标的位置信息来控制相机的平摇和/或俯仰的动作。

摘要： 本发明公开了一种业务跟踪方法，其核心思想是扩展跟踪令牌的内容，添加设置关闭跟踪条件，由跟踪代理在关闭跟踪条件达成时主动发起跟踪关闭。本发明还提供相应的跟踪代理、跟踪控制服务器和跟踪系统。由于跟踪令牌随同被跟踪的业务流一同传送，因此能够精确的控制跟踪范围，根据跟踪任务的需要有效获取有价值的跟踪结果，解决了无法确定适当跟踪关闭时机的困难，避免了系统资源的浪费。

摘要： 本发明公开了一种光伏支架控制方法、光伏跟踪控制器和光伏跟踪系统，转动梁上设置至少两个驱动点，该光伏支架控制方法包括：获取转动前的每个驱动点的第一实际角度；确定转动梁的待转角度；判断待转角度是否不大于对齐角度阈值，若是，则控制转动梁转动一次待转角度；获取转动待转角度后的每个驱动点的第二实际角度；分别判断第二实际角度是否均与目标角度一致，若否，则对转动梁进行调整以使第二实际角度均对齐目标角度。本发明通过在转动梁转动一定角度时控制每个驱动点完成一次角度对齐，使得转动梁在不同驱动点的转动偏差永远保持在光伏跟踪系统允许的范围内，避免转动梁的扭曲超出安全限度，消除了光伏支架的安全隐患。