Global/Semi-Global Stabilizing, Local Optimized Gain-Scheduling Control Design for Nonlinear Systems
非线性系统的全局/半全局稳定、局部优化增益调度控制设计
基本信息
- 批准号:0324397
- 负责人:
- 金额:$ 19.51万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2003
- 资助国家:美国
- 起止时间:2003-06-01 至 2007-05-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Although significant progress has been made over the last decade in developing nonlinear control theories and numerical algorithms, it appears that these methods are limited in their abilities to effectively address global stability and optimal controlled performance altogether. One control design approach with great potential for nonlinear systems is gain-scheduling control. With moderate increase in controller complexity, multiple control schemes (such as switching and gain-scheduling) will enhance the capacity of nonlinear control systems and decouple the nonlinear control design task. As a result, overall nonlinear control design objective with improved stability and performance will be achieved. This project will focus on global gain-scheduling control development and its application to unmanned aerial vehicle (UAV), as well as the integration of research results into the educational program of North Carolina State University (NCSU). The global gain-scheduling control framework will provide a systematic control design technique with optimized local performance and guaranteed global/semi-global stability, and overcome the computational complexity of nonlinear optimal control problem. By exploiting the functional dependency of nonlinear vector field, significantly improved LPV analysis and control design techniques will be developed using the sum-of-squares (SOS) decomposition. More importantly, the application of the powerful SOS tool will offer new insights into existing fields, such as robust and adaptive controls, and lead to the development of next generation of advanced control techniques. The application of proposed gain-scheduling control technique to UAVs will demonstrate increased UAV capabilities, and would greatly improve the performance and safety of commercial, military, and personal aircraft. With the development of computer-aided control design software, we envision the resulting gain-scheduled control systems to be widely used to enhance the performance of nonlinear control systems, including ground/underwater autonomous vehicles, robot manipulators, and automotive engines. The development of innovative education approaches will enhance NCSU educational program by providing students at both undergraduate and graduate levels with strong theoretical background and practical skills. Furthermore, the developed toolbox on LPV analysis and control designs will serve as a vehicle to disseminate research outcomes to students and researchers, and facilitate technology transfer to industrial practitioners. Active collaboration with NASA Langley Research Center will be emphasized to achieve research and educational objectives.
尽管过去十年在开发非线性控制理论和数值算法方面取得了重大进展,但这些方法似乎在有效解决全局稳定性和最佳受控性能方面的能力受到限制。对于非线性系统具有巨大潜力的一种控制设计方法是增益调度控制。随着控制器复杂性的适度增加,多种控制方案(例如开关和增益调度)将增强非线性控制系统的能力并解耦非线性控制设计任务。因此,将实现具有改进的稳定性和性能的整体非线性控制设计目标。该项目将重点关注全局增益调度控制的开发及其在无人机(UAV)中的应用,以及将研究成果整合到北卡罗莱纳州立大学(NCSU)的教育计划中。全局增益调度控制框架将提供一种具有优化局部性能并保证全局/半全局稳定性的系统控制设计技术,并克服非线性最优控制问题的计算复杂性。通过利用非线性矢量场的函数依赖性,将使用平方和 (SOS) 分解来开发显着改进的 LPV 分析和控制设计技术。更重要的是,强大的SOS工具的应用将为现有领域提供新的见解,例如鲁棒性和自适应控制,并促进下一代先进控制技术的发展。所提出的增益调度控制技术在无人机上的应用将展示无人机能力的增强,并将大大提高商用、军用和个人飞机的性能和安全性。随着计算机辅助控制设计软件的发展,我们预计由此产生的增益调度控制系统将被广泛用于增强非线性控制系统的性能,包括地面/水下自动驾驶车辆、机器人操纵器和汽车发动机。创新教育方法的发展将通过为本科生和研究生水平的学生提供强大的理论背景和实践技能来增强北卡罗来纳州立大学的教育计划。此外,开发的LPV分析和控制设计工具箱将作为向学生和研究人员传播研究成果的工具,并促进向工业从业者的技术转让。将强调与美国宇航局兰利研究中心的积极合作,以实现研究和教育目标。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Fen Wu其他文献
An update of findings on arsenic exposure and cardiovascular disease outcomes from the Health Effects of Arsenic Longitudinal Study (HEALS)
砷纵向健康影响研究 (HEALS) 关于砷暴露和心血管疾病结果的最新发现
- DOI:
10.1201/b12522-67 - 发表时间:
2012 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Yu Chen;Fen Wu;Mengling Liu;Stephanie Segers;H. Ahsan;F. Parvez;V. Slavkovich;Diane Levy;J. Graziano;A. Geen;Tariqul Islam;Alauddin Ahmed;M. Rakibuz‐Zaman;Rabiul Hasan;G. Sarwar - 通讯作者:
G. Sarwar
Analysis and control of genetic regulatory systems with switched drug inputs
切换药物输入的遗传调控系统的分析和控制
- DOI:
10.1109/bhi.2016.7455952 - 发表时间:
2016 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
W. Oduola;Xiangfang Li;C. Duan;Lijun Qian;Fen Wu;E. Dougherty - 通讯作者:
E. Dougherty
Aggregate control of clustered networks with inter-cluster time delays
具有集群间时延的集群网络的聚合控制
- DOI:
10.1109/acc.2016.7526506 - 发表时间:
2016 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Almuatazbellah M. Boker;C. Yuan;Fen Wu;A. Chakrabortty - 通讯作者:
A. Chakrabortty
Human Population Studies and Nutritional Intervention
人口研究和营养干预
- DOI:
10.1002/9781118876992.ch5 - 发表时间:
2015 - 期刊:
- 影响因子:10.1
- 作者:
Yu Chen;Fen Wu - 通讯作者:
Fen Wu
Robust quadratic performance for time‐delayed uncertain linear systems
- DOI:
10.1002/rnc.720 - 发表时间:
2003-02 - 期刊:
- 影响因子:3.9
- 作者:
Fen Wu - 通讯作者:
Fen Wu
Fen Wu的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Fen Wu', 18)}}的其他基金
Advanced Switching Control Techniques for Switched Systems Subject to Physical Constraints
受物理约束的开关系统的先进开关控制技术
- 批准号:
1200242 - 财政年份:2012
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
Standard Grant
Developing High Performance, Computationally Efficient Nonlinear Control Techniques for Polynomial Nonlinear Systems
为多项式非线性系统开发高性能、计算高效的非线性控制技术
- 批准号:
0800044 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
Standard Grant
Integrated Research on Distributed Control for Large-Scale Dynamically-Interconnected Systems
大规模动态互连系统分布式控制集成研究
- 批准号:
0300037 - 财政年份:2003
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
Standard Grant
相似国自然基金
DoS攻击下Semi-Markov跳变拓扑结构网络化协同运动系统预测控制研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:15.0 万元
- 项目类别:省市级项目
隐semi-Markov过程驱动的双时间尺度时滞系统有限时间控制
- 批准号:62303016
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
具有脉冲效应的正semi-Markov跳变系统的分析与控制
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
广义离散网络semi-Markov跳变系统的事件触发滑模控制研究
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于semi-Markov过程的奇异摄动模糊跳变系统分析与综合
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:58 万元
- 项目类别:面上项目
不确定非齐次semi-Markov跳变系统的约束预测控制研究
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
复杂受限的semi-Markov跳变系统控制与滤波
- 批准号:
- 批准年份:2021
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于semi-Markov理论的含多类型异质能源微电网态势感知研究
- 批准号:
- 批准年份:2020
- 资助金额:57 万元
- 项目类别:面上项目
Semi-Markovian切换系统的动态滑模控制及逗留时间和模式依赖滑模控制器研究
- 批准号:61973075
- 批准年份:2019
- 资助金额:59.0 万元
- 项目类别:面上项目
驻留时间有限的semi-Markov跳变广义系统的滑模控制及其在二阶多智能体系统中的应用
- 批准号:61703226
- 批准年份:2017
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Investigating Dark Matter in Semi-Visible Jets at CERN
欧洲核子研究中心研究半可见喷流中的暗物质
- 批准号:
2907986 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
Studentship
神経網再建メカニズム解明のための疑似組織体 Semi-vivo ゲル評価系の構築
构建伪组织半体内凝胶评估系统以阐明神经网络重建机制
- 批准号:
23K25205 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
CAREER: Foundations of semi-infinite and equilibrium constrained optimization
职业:半无限和平衡约束优化的基础
- 批准号:
2340858 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
Continuing Grant
I-Corps: Translation potential of a semi-autonomous feedback device to enable manual ventilation
I-Corps:半自主反馈设备的翻译潜力,以实现手动通气
- 批准号:
2420392 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
Standard Grant
A Semi-Analytical, Heterogeneous Multiscale Method for Simulation of Inverter-Dense Power Grids
一种用于逆变器密集电网仿真的半解析异构多尺度方法
- 批准号:
2329924 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
Standard Grant
AIR QUALITY AND HEALTH IMPACT OF PRIMARY SEMI-VOLATILE AND SECONDARY PARTICLES AND THEIR ABATEMENT
一次半挥发性颗粒和二次颗粒对空气质量和健康的影响及其消除
- 批准号:
10100997 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
EU-Funded
Engineering Semi-Artificial Cells for New-to-Nature Photosynthesis
工程半人工细胞用于新的自然光合作用
- 批准号:
BB/Y008308/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
Research Grant
A Semi-Automated Antibody-Discovery Platform to Target Challenging Biomolecules
针对具有挑战性的生物分子的半自动化抗体发现平台
- 批准号:
MR/Y003616/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
Fellowship
Modernism's East Asia: Semi-Asiatic Literature and Global Modernity
现代主义的东亚:半亚洲文学与全球现代性
- 批准号:
DE240101070 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
Discovery Early Career Researcher Award
AEROSOLS - AIR QUALITY AND HEALTH IMPACT OF PRIMARY SEMI-VOLATILE AND SECONDARY PARTICLES AND THEIR ABATEMENT
气溶胶 - 一次半挥发性颗粒和二次颗粒对空气质量和健康的影响及其消除
- 批准号:
10092043 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 19.51万 - 项目类别:
EU-Funded














{{item.name}}会员




