[發明專利]一種基于幾何直觀構建可達集的過驅系統控制分配方法有效
| 申請號： | 201810131251.1 | 申請日： | 2018-02-09 |
| 公開（公告）號： | CN108415240B | 公開（公告）日： | 2020-08-11 |
| 發明（設計）人： | 劉彤;王美玲;李海箏;周培德;沈宏梁 | 申請（專利權）人： | 北京理工大學 |
| 主分類號： | G05B9/03 | 分類號： | G05B9/03 |
| 代理公司： | 北京理工大學專利中心 11120 | 代理人： | 李微微;仇蕾安 |
| 地址： | 100081 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 幾何 直觀 構建 可達集 系統 控制 分配 方法 | ||
1.一種過驅系統控制分配方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟一、將虛擬控制指令記為v，控制輸入記為u，控制效率矩陣記為B，則控制輸入與虛擬指令的線性轉換方程表示為：v＝B×u；其中，保證B的任意三列線性無關；
步驟二：任意選取u的兩個元素ui，uj作為參數，將線性變換方程改寫為平面參數方程如下：
其中，n表示虛擬控制指令維度，m表示執行器數量；bi為n維列向量；
步驟三：構建矩陣A，使其滿足：
其中，b＇ 1，i...b＇ n-1，i是bi與A相乘后bi的各元素的值；
將平面方程兩端同時左乘A得：
取等號兩端最后一行得：
其中，an通過式(2)計算得到；由此得到消去參數的平面一般方程：
步驟四：確定u中各元素取值，構建平行小面，具體為：
(1)、讓l從3到m依次取值，每一次取值判斷an·bl的結果：
若an·bl≥0，令ul等于第l個執行器輸出的最大值umax，l；若an·bl＜0，令ul等于第l個執行器輸出的最小值umin，l，則得到平面簇的上界小面f1；
(2)、再一次讓l從3到m依次取值，每一次取值判斷an·bl的結果：若an·bl≤0，令ul等于第l個執行器輸出的最大值umax，l；若an·bl＞0，令ul等于第l個執行器輸出的最小值umin，l，其中，l∈(1，m)且l≠i，j，則得到平面簇的下界小面f2；
(3)、上界小面f1和下界小面f2組成一對平行小面；
步驟五：在所述步驟四獲得的一對平行小面中，令參數ui，uj分別取最大值與最小值進行組合，分別得到每一個小面對應的四種組合，并作為兩個小面各自的四個頂點，由此完成可達集中一對小面的構建；
步驟六：任意取u的其他兩個元素作為參數，反復執行步驟二至步驟五，構建出完整的可達集；
步驟七：在步驟五得到的可達集中搜索與指定控制指令vd正方向相交的可達集小面，并計算兩者的交點vp；
步驟八、根據線性變換公式vp＝Bup計算分配給各個控制器的控制指令up。
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