Nonlinear Ship Control: An Opportunity for Applied Mathematicians
非线性船舶控制:应用数学家的机会
基本信息
- 批准号:0504462
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2005
- 资助国家:美国
- 起止时间:2005-08-15 至 2009-07-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
This research addresses some fundamental design issues in the theory of nonlinear control for underactuated mechanical systems. On the basis of our recent work on underactuated ship control, we will take a further step toward the problem of controlling a surface ship with incomplete state information and in the presence of environmental disturbances. Under these constraints, achieving robustness of global stability is hard because the ship often is underactuated, and is highly non-linear. The lack of the separation principle, the general nonlinear observer design, and general robustification tools make this problem challenging. To make advances on this issue, we will use analytical techniques from ordinary and partial differential equations, together with recent results in nonholonomic mechanics and nonlinear control. This research project will pay particular attention to stabilization with incomplete state information and trajectory tracking with robustness to environmental disturbances. Underactuated mechanical systems are systems with less number of actuators than the degrees of freedom. They appear in ocean ships and many other aerospace and marine systems such as satellites and underwater vehicles. A major goal of this project is to develop a mathematical framework of high-performance control for practical applications involving these systems. Performance-oriented controllers derived from this research will be validated via computer simulations and experiments.
这项研究解决了欠驱动机械系统非线性控制理论中的一些基本设计问题。 在我们最近的欠驱动船舶控制工作的基础上,我们将进一步解决在状态信息不完整和存在环境干扰的情况下水面船舶的控制问题。 在这些限制下,实现全局稳定性的鲁棒性是很困难的,因为船舶经常是欠驱动的,并且是高度非线性的。 分离原理、通用非线性观测器设计和通用鲁棒性工具的缺乏使得这个问题具有挑战性。 为了在这个问题上取得进展,我们将使用常微分方程和偏微分方程的分析技术,以及非完整力学和非线性控制的最新成果。该研究项目将特别关注不完整状态信息的稳定性和对环境干扰具有鲁棒性的轨迹跟踪。欠驱动机械系统是执行器数量少于自由度的系统。它们出现在远洋船舶和许多其他航空航天和海洋系统中,例如卫星和水下航行器。 该项目的主要目标是为涉及这些系统的实际应用开发高性能控制的数学框架。从这项研究中得出的以性能为导向的控制器将通过计算机模拟和实验进行验证。
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 }}
Zhong-Ping Jiang其他文献
Multiattention Generative Adversarial Network for Remote Sensing Image Super-Resolution
用于遥感图像超分辨率的多注意生成对抗网络
- DOI:
10.1109/tgrs.2022.3180068 - 发表时间:
2021 - 期刊:
- 影响因子:8.2
- 作者:
Meng Xu;Wang Zhihao;Jiasong Zhu;Zhong-Ping Jiang;Sen Jia - 通讯作者:
Sen Jia
Nonlinear Control Tools for Fused Magnesium Furnaces: Design and Implementation
电熔镁炉非线性控制工具:设计与实现
- DOI:
10.1109/tie.2017.2767545 - 发表时间:
- 期刊:
- 影响因子:7.7
- 作者:
Zhiwei. Wu;Tengfei. Liu;Zhong-Ping Jiang;Tianyou. Chai;Lina. Zhang - 通讯作者:
Lina. Zhang
Distributed Global Output-Feedback Control for a Class of Euler–Lagrange Systems
一类欧拉-拉格朗日系统的分布式全局输出反馈控制
- DOI:
10.1109/tac.2017.2696705 - 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:6.8
- 作者:
Qingkai Yang;Hao Fang;Jie Chen;Zhong-Ping Jiang;Ming Cao - 通讯作者:
Ming Cao
Event-triggered stabilization of a class of nonlinear time-delay systems
一类非线性时滞系统的事件触发镇定
- DOI:
- 发表时间:
2020 - 期刊:
- 影响因子:6.8
- 作者:
Pengpeng Zhang;Tengfei Liu;Zhong-Ping Jiang - 通讯作者:
Zhong-Ping Jiang
Hierarchical fusion of optical and dual-polarized SAR on impervious surface mapping at city scale
光学和双偏振 SAR 的分层融合在城市尺度不透水表面测绘上的应用
- DOI:
10.1016/j.isprsjprs.2021.12.008 - 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:12.7
- 作者:
Genyun Sun;Ji Cheng;Aizhu Zhang;Zhong-Ping Jiang;Yanjuan Yao;Zhijun Jiao - 通讯作者:
Zhijun Jiao
Zhong-Ping Jiang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('Zhong-Ping Jiang', 18)}}的其他基金
Collaborative Research: CPS: Small: An Integrated Reactive and Proactive Adversarial Learning for Cyber-Physical-Human Systems
协作研究:CPS:小型:网络-物理-人类系统的集成反应式和主动式对抗学习
- 批准号:
2227153 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: EPCN: Distributed Optimization-based Control of Large-Scale Nonlinear Systems with Uncertainties and Application to Robotic Networks
合作研究:EPCN:基于分布式优化的大型不确定性非线性系统控制及其在机器人网络中的应用
- 批准号:
2210320 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Designs and Theory for Event-Triggered Control with Marine Robotic Applications
合作研究:海洋机器人应用事件触发控制的设计和理论
- 批准号:
2009644 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Learning-based Adaptive Optimal Control Principles for Human Movements
基于学习的人体运动自适应最优控制原理
- 批准号:
1903781 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Biologically-Inspired Robust Adaptive Dynamic Programming for Continuous-Time Stochastic Systems
连续时间随机系统的受生物学启发的鲁棒自适应动态规划
- 批准号:
1501044 - 财政年份:2015
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: Hybrid Small-Gain Theorems for Nonlinear Networked and Quantized Control Systems
合作研究:非线性网络和量化控制系统的混合小增益定理
- 批准号:
1230040 - 财政年份:2012
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
AIS: Entanglement of Approximate Dynamic Programming and Modern Nonlinear Control for Complex Systems
AIS:复杂系统的近似动态规划与现代非线性控制的纠缠
- 批准号:
1101401 - 财政年份:2011
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
Collaborative Research: New Tools for Nonlinear Control Systems Analysis and Synthesis
合作研究:非线性控制系统分析与综合的新工具
- 批准号:
0906659 - 财政年份:2009
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
U.S.-China Cooperative Research: Control of complex nonlinear systems with applications
中美合作研究:复杂非线性系统控制及其应用
- 批准号:
0408925 - 财政年份:2004
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Standard Grant
CAREER: Robust Nonlinear Control: Problems and Challenges from Communication Networks
职业:鲁棒非线性控制:通信网络的问题和挑战
- 批准号:
0093176 - 财政年份:2001
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
相似国自然基金
基于预设轨迹约束的海上风电工程船智能控制理论方法
- 批准号:52301417
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
绞吸挖泥船挖掘-输送过程的强耦合多变量协同控制
- 批准号:52371275
- 批准年份:2023
- 资助金额:50 万元
- 项目类别:面上项目
基于波浪感知的无人船岛礁海域循迹动态性能约束控制
- 批准号:52301360
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
面向智能无人船控制系统的网络安全防御研究
- 批准号:52301389
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
有限船载能量约束下无人船集群搜救作业节能任务分配与安全跟踪控制研究
- 批准号:52301379
- 批准年份:2023
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
Smart control of gas-liquid two-phase turbulent boundary layers for frictional drag reduction
智能控制气液两相湍流边界层以减少摩擦阻力
- 批准号:
21H04538 - 财政年份:2021
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Microwave radar antenna and its application to ship control system
微波雷达天线及其在船舶控制系统中的应用
- 批准号:
20K04945 - 财政年份:2020
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Heterogeneous network cooperation type multi-path communication control method at sea
海上异构网络协作型多路径通信控制方法
- 批准号:
19K11919 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Development of estimation method for capsize risk for an autonomous ship in waves
波浪中自主船倾覆风险评估方法的开发
- 批准号:
19H02360 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
A Research on Advanced Analysis Code of Rotor-Floater-Mooring-Control Coupled Dynamic Response of a FOWT
FOWT转子-浮子-系泊-控制耦合动态响应高级分析程序研究
- 批准号:
18H01631 - 财政年份:2018
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)