【技术实现步骤摘要】
基于事件触发与模型预测的移动系统跟踪控制方法
[0001]本专利技术涉及移动系统控制
,具体而言,涉及一种基于事件触发与模型预测的移动系统跟踪控制方法。
技术介绍
[0002]火星表面崎岖不平,松软沙地遍布,星球车在执行探测任务为避免危险区域进行安全移动时,需要目标路径与轨迹的高精度跟踪控制方法的支持,对星球车移动系统控制算法设计提出了挑战。资源严格受限是星球车执行探测任务时面临的主要难题之一,传统数字控制技术会产生冗余的通信与计算资源消耗,进而降低对有价值探测信息的采集与分析能力。
[0003]在数字采样控制技术方面,现有星球车仍主要以周期采样通信作为主流控制传输模式,星球车工作时控制系统信号通过网络传输,星际通信的长距离特性使有限带宽、长通信时延、数据传输丢包等问题更加凸显。在此背景下,基于周期采样通信的时间触发机制,始终保持相同的频率进行通信传输与控制律计算,实质上会对星球车通信与计算资源产生冗余消耗,降低对有价值探测信息的采集与分析能力,甚至导致信息丢失,因此时间触发机制不具备按需合理调配资源的属性,无 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于事件触发与模型预测的移动系统跟踪控制方法,其特征在于,所述基于事件触发与模型预测的移动系统跟踪控制方法包括:根据自触发层生成的触发时间点对移动系统的运行状态信息进行测量;将测量的所述运行状态信息发送到事件触发层,检验当前所述运行状态信息是否满足所述事件触发层中设定的事件触发模型;若当前所述运行状态信息满足所述事件触发模型,根据所述移动系统的当前所述运行状态信息激活预测控制模型,对所述移动系统的预测轨迹进行更新。2.根据权利要求1所述的基于事件触发与模型预测的移动系统跟踪控制方法,其特征在于,所述根据自触发层生成的触发时间点对移动系统的运行状态信息进行测量包括:根据所述移动系统的所述运行状态信息让所述自触发层通过设定的自触发模型进行测量时间间隔求解;在求解出的所述测量时间间隔的多个候选值中选择最小的所述候选值作为所述测量时间间隔,生成测量时间序列;在所述测量时间序列中的每个测量时间点,对所述移动系统的所述运行状态信息进行测量。3.根据权利要求2所述的基于事件触发与模型预测的移动系统跟踪控制方法,其特征在于,所述将测量的所述运行状态信息发送到事件触发层,检验当前所述运行状态信息是否满足所述事件触发层中设定的事件触发模型包括:在每次对所述移动系统进行测量之后,将测量的所述运行状态信息发送到所述事件触发层;在所述事件触发层中检验当前所述运行状态信息是否满足所述事件触发模型,其中,将满足所述事件触发模型的所述运行状态信息对应的所述测量时间点记为触发时间点,多个所述触发时间点构成触发时间序列。4.根据权利要求2所述的基于事件触发与模型预测的移动系统跟踪控制方法,其特征在于,所述自触发模型包括:在前一所述测量时间点,根据自触发模型确定相邻两个所述测量时间点之间的测量时间间隔,进而得到下一所述测量时间点,记为:其中,k
j,m
表示在所述测量时间序列中的前一所述测量时间点,表示相邻两个所述测量时间点之间的所测量时间间隔,k
j,m+1
表示在所述测量时间序列中的下一所述测量时间点。5.根据权利要求4所述的基于事件触发与模型预测的移动系统跟踪控制方法,其特征在于,所述测量时间间隔的计算模型包括:间隔的计算模型包括:
其中,与分别为不同计算方式下确定的所述测量时间间隔的候选值;λ(P)和分别表示矩阵P的最小特征值与最大特征值;||
·
||
Q
表示以矩阵Q为加权矩阵的向量加权范数;Θ,Q,R,P>0均为加权设计矩阵;表示移动系统系统在k
j
时刻对后续第i时刻的状态预测值;表示移动系统系统在k
j
时刻对后续第i时刻的控制预测值;表示移动系统标称系统相邻状态偏差函数相对于以矩阵P为加权矩阵的向量加权范数的李普希兹常数,所述偏差函数为:范数的李普希兹常数,所述偏差函数为:表示预测控制模型的预测时域;表示系统附加扰动w的上界,其中,表示系统附加扰动w的上界,其中,表示预测控制模型的求解频率与控制性能的权衡系数;ζ,ε表示与鲁棒性及辅助控制模型相关的设计参数,满足如下关系式:c1,c2表示推导过程中的化简参数,具体为:
6.根据权利要求3所述的基于事件触发与模型预测的移动系统跟踪控制方法,其特征在于,所述事件触发模型包括:其中,k
j+1
表示在所述触发时间序列中第j+1个时间点,k
j
表示在所述触发时间序列中第j个...
【专利技术属性】
技术研发人员:高海波,丁亮,李欣育,李树,邓宗全,齐华囡,郑淼,杨怀广,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:
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