一类欠驱动系统几个控制问题研究

欠驱动系统具有广泛的应用背景和极高的理论研究价值，已经越来越受到国内外专家学者的关注。然而由于其不控自由度的存在和种类的繁多，造成了整类欠驱动系统的综合分析和控制设计等相关方面的研究成果目前还不多见。本项目将针对受势力场影响的、具有一控制输入、两自由度的全部欠驱动对象构成的一类欠驱动系统，以及由其构成的二维欠驱动系统，尝试对其作为整体开展控制问题研究：应用非线性系统理论、近代数学工具推导此类欠驱动系统的规范型并总结出一般性规律；采用复合控制方案设计镇定控制器；通过约束分析得到路径跟踪控制律，并提出系统输入幅值限制和状态约束下的控制方案。力图形成此类系统分析和控制设计的较为完整的理论体系，为其他类欠驱动系统的分析和控制提供思路，促使欠驱动系统应用更加广泛。

欠驱动系统具有广泛的应用背景和极高的理论研究价值，已经越来越受到国内外专家学者的关注。然而由于其不控自由度的存在和种类的繁多，造成了整类欠驱动系统的 综合分析和控制设计等相关方面的研究成果目前还不多见。本项目将受势力场影响的、 具有一控制输入、两自由度的全部欠驱动对象构成的一类欠驱动系统作为研究对象，以及由其构成的二维欠驱动系统，对其作为整体开展了控制问题研究：应用非线性系统理论、近代数学工具推导了此类欠驱动系统的规范模型并给出了一般性规律；设计了镇定控制器和系统输入幅值限制和状态约束下的控制方案。从而形成了此类系统分析和控制设计的体系，为其他类欠驱动系统的分析和控制提供了思路，促进了欠驱动系统的应用。通过项目组四年的努力，取得了一系列研究成果，基于这些成果发表学术论文18篇，其中国际期刊12篇，SCI期刊7篇，EI期刊14篇，出版专著1部，获得山东高等学校优秀科研成果奖自然科学类4项，3位青年教师职称晋升并培养了多名研究生和本科生。