摘要：针对固定翼无人机的三维路径跟踪控制问题,设计了一种基于全局稳定积分滑模s面模型的内外环控制器。控制器外环采用全局稳定积分滑模控制,内环采用s面控制。设计控制器外环的全局稳定积分滑模控制律,并采用Lyapunov理论证明所设计控制律的稳定性。对内环的指令信号设计s面控制器,考虑到s面控制器中求导的复杂性,引入二阶微分器,解决内环中导数存在积分爆炸的问题。半物理仿真试验结果表明,提出的控制器能精确跟踪期望路径,具有良好的控制性能和抗干扰性能。

摘要：针对无人机飞行过程中的运动控制问题,本文将具有良好非线性控制效果的s面控制器引入无人机的运动控制系统中。结合专家控制思想,提出一种用于无人机运动控制的专家s面控制器,并基于此设计了UAV的运动控制系统。基于控制系统半实物仿真平台的仿真试验和基于无人机的外场试验表明:本文提出的控制器具有良好的控制精度、响应速度和动态性能,对环境干扰有较强的适应力,适用于无人机的运动控制。

摘要：复杂的动力学特性及多变的海洋环境对无人水下航行器(UUV)控制器的设计提出了巨大挑战,在实际应用中,控制器的参数经人工调试后便固化,在控制过程中无法适应环境的变化。针对上述难题,该文借鉴自适应控制思想,提出一种基于强化学习的参数自适应s面控制方法,采用自适应控制方式实现不同环境下控制器参数的优化和自动整定。该方法采用Q学习算法进行训练,通过Q学习的自学习机制寻找输入状态和输出动作间的最优映射。仿真试验表明,所提方法能对控制器的参数进行实时在线调整,具备良好的控制效果和环境自适应能力。

摘要：针对智能水下机器人传统s面控制器参数设置过程依赖经验且设置不当将严重影响运动控制效果的问题,设计了BP神经网络s面控制器,由神经网络正向传播输出s面控制器参数,并在反向传播中实现参数的在线整定。采用某微小型智能水下机器人模型仿真实验的结果表明,该控制器能够自主完成控制参数初始化与调整,具有收敛速度快、超调与稳态误差小、干扰条件下能够迅速恢复稳定等优点,可以为实际工程中运动控制器设计提供参考。

摘要：从模糊逻辑控制思想出发,借鉴PID控制的结构而设计的s面控制器,其控制方法调整参数少,是一种简单实用的水下机器人运动控制方法,但其控制参数需要手工调整。针对s面方法由于控制参数设置不当,严重影响水下机器人运动控制精度与效果的问题,提出一种基于改进的模拟退火算法来优化s面运动控制参数的方法。通过对初始温度的选择、退火算法、增加记忆功能、停止温度的设定等方面改进了模拟退火算法,利用该算法进行水下机器人s面控制器参数的寻优与优化,可以实现控制参数的自动调整。试验结果表明基于模拟退火参数优化的s面控制方法优于普通s面控制方法,具有更好的控制精度,更快的响应速度。

摘要：针对无人机在飞行过程中经常受到外界扰动以及模型参数的不确定性,本文设计出一种鲁棒H_∞/s面模型控制算法,其外环采用具有较强非线性的s面控制算法,内环采用具有较强鲁棒性的鲁棒控制。采用某型无人机标称模型分别仿真验证了在没有外界干扰、有外界干扰及参数摄动情况下H_∞/s面模型控制算法对无人机高度控制的效果。结果表明:和H_∞/PD模型控制算法相比,H_∞/s面模型控制算法简单,具有良好的快速性、精确性、鲁棒性和动态性能,更适用于无人机的高度控制。

摘要：从模糊逻辑控制方式出发,借鉴PID控制结构而形成的s面控制自身不具有自调整能力。为了加强机器人运动控制的自主性,改善控制的动态响应特性,探讨了基于单神经元的s面自适应控制学习算法,实现了控制参数的自动调整,增加的积分项改善了机器人的动态响应特性。实验结果和实际应用表明,基于单神经元的s面自适应控制器对于水下机器人的运动非线性控制具有响应速度快、超调小、自学习能力强、设计简单等多种优点。

摘要：研究了配置高度计和多普勒速度计(DVL)的欠驱动水下机器人地形跟踪控制问题.采用Takagi-sugeno推理方法对高度计和DVL两种传感器的高度信息进行融合,提高了高度信息感知能力.将地形跟踪分为速度控制和深度控制问题,分别使用s面控制方法设计速度控制器和反步法设计欠驱动深度控制器.最后,通过实际海洋实验对研究的方法进行了验证,实验结果表明该文提出的方法是有效的.

摘要：针对无人水面艇（UsV）系统因其强非线性和不确定性且难以建立精确的数学模型而难以控制的问题，进行了嵌入式运动控制研究。为某单泵喷水推进型无人水面艇设计了嵌入式运动控制系统，分别从软件和硬件两个方面实现了该嵌入式控制系统的体系结构。为了满足嵌入式无人水面艇控制系统对数据处理实时性和可靠性的需求，在s面运动控制器的基础上引入了α-β-γ滤波器。海试和湖试试验结果表明所设计的控制器和滤波器具有良好的控制性能，试验验证了该控制系统的可行性和可靠性。

摘要：为了改善水下机器人的控制效果,进行控制器设计研究。设计一个板极模型控制器,并且对sigmoid型s面控制器和板极模型控制器进行对比研究。在此基础上,提出广义s面控制器。该控制器体现了模糊控制的思想,具有PD控制的简单结构;与模糊控制相比,不仅细化了模糊规则,而且降低了参数调整的复杂度,减少了计算量。将两种方法应用于水下机器人仿真研究和海上实验。仿真及实验结果的分析表明,在同样参数设置情况下,选择收敛性较好的s型非线性函数代替sigmoid型s面控制器中的sigmoid函数生成的广义s面控制器具有更好的控制效果。