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[发明专利]一种激光雷达扫描机构的自适应积分滑模控制方法及系统-CN201910326969.0有效
发明人：康宇;杨钰潇;卢峻森;陈才;吕文君 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2019-04-23 - 公布日： 2023-08-29 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光雷达扫描机构的自适应积分滑模控制方法及系统，激光雷达扫描机构包括基座B0、方位旋转关节B1和俯仰旋转关节B2，基座B0、方位旋转关节B1和俯仰旋转关节B2依次转动连接，该方法包括：利用DH建模方法，以基座B0、方位旋转关节B1和俯仰旋转关节B2作为关节点，分别建立关节坐标系；根据所建立的关节坐标系以及激光雷达扫描机构动力参数，建立所述激光雷达扫描机构的力矩‑关节角动力学方程；建立滑模角度控制器以对关节角实际角度进行调节，得到电机施加于激光雷达扫描机构的力矩。本发明通过采用积分滑模控制，消除了到达阶段的颤振和噪声敏感问题，消除了激光雷达扫描机构系统动力学的不确定性，提高了系统的鲁棒性。
一种激光雷达扫描机构自适应积分控制方法系统

[发明专利]一种激光雷达扫描机构的滑模控制方法及系统-CN202010733307.8有效
发明人：康宇;陈才;杨钰潇;卢峻森;吕文君 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2020-07-27 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： G05B13/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光雷达扫描机构的滑模控制方法及系统，属于大气污染排放检测技术领域，包括：激光雷达扫描机构包括基座B0、方位旋转关节B1和俯仰旋转关节B2，基座B0、方位旋转关节B1和俯仰旋转关节B2依次转动连接，该方法包括：利用DH建模方法，以基座B0、方位旋转关节B1和俯仰旋转关节B2作为关节点，分别建立关节坐标系；根据所建立的关节坐标系以及激光雷达扫描机构动力参数，建立所述激光雷达扫描机构的力矩‑关节角动力学方程；建立固定时间收敛的滑模面，并建立固定时间收敛的二阶滑模控制器，以控制所述激光雷达扫描机构对被测目标大气运动轨迹进行跟踪。实现激光雷达从任意位置出发均能在固定时间内跟踪被测目标。
一种激光雷达扫描机构控制方法系统

[发明专利]非道路移动污染源检测激光雷达的跟踪控制方法及系统-CN202010733295.9在审
发明人：康宇;杨钰潇;卢峻森;陈才;吕文君 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2020-07-27 - 公布日： 2020-11-17 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本发明公开了一种非道路移动污染源检测激光雷达的跟踪控制方法及系统，利用DH建模方法，以基座B0、方位旋转关节B1和横滚旋转关节B2作为关节点，分别建立关节坐标系；根据所建立的关节坐标系以及所述扫描机构的动力参数，建立所述扫描机构的关节转动角度‑力矩动力学方程；将所述扫描机构关节角的期望角度与实际角度的差值作为跟踪误差，构造积分滑模面；利用积分滑模面和微分器，构造滑模角度控制器以对所述扫描机构关节转动实际角度进行调节，得到电机施加于所述扫描机构的力矩，实现对所述污染源检测激光雷达的二阶积分滑模跟踪控制。与传统的方法相比，本方案具有更高的跟踪性能和更小的能量消耗。
道路移动污染源检测激光雷达跟踪控制方法系统

[发明专利]非道路移动污染源监测激光雷达的动态混合跟踪控制方法-CN201910864793.4在审
发明人：康宇;杨钰潇;卢峻森;陈才;吕文君 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2019-09-09 - 公布日： 2019-12-06 - 主分类号： G05D1/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种非道路移动污染源监测激光雷达的动态混合跟踪控制方法，采用滑模控制和非线性PID控制算法分别跟踪参考的角度，角速度，并且将滑模控制算法的输出作为非线性PID控制算法的输入，构成外环和内环。该控制方法在处理系统模型的不确定性和系统的耦合效应时具有很强的鲁棒性。其中，非线性PID算法考虑了角速度反馈，缓解了传统PID积分饱和，调参困难的问题；滑模控制则保证了对外部干扰的鲁棒性。相比于传统PID控制和位置‑速度环级联控制，本动态混合控制方法在瞬态误差，稳态误差和面对外部干扰的调节能力上均具有更好的性能，降低了控制成本，提高了控制效率。
动态混合滑模控制外部干扰鲁棒性滑模控制算法移动污染源不确定性处理系统跟踪控制积分饱和级联控制监测激光控制效率瞬态误差稳态误差耦合效应非道路速度环内环雷达反馈输出参考跟踪缓解保证

[发明专利]一种激光雷达扫描机构的自适应控制方法-CN201910326949.3在审
发明人：康宇;杨钰潇;陈才;卢峻森;吕文君 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2019-04-23 - 公布日： 2019-07-05 - 主分类号： G01S7/481 文献下载
摘要：本发明公开了一种激光雷达扫描机构的自适应控制方法，属于大气污染排放检测技术领域，包括激光雷达扫描机构包括基座B₀、方位旋转关节B₁和俯仰旋转关节B₂，基座B₀、方位旋转关节B₁和俯仰旋转关节B₂依次转动连接，利用DH建模方法，以基座B₀、方位旋转关节B₁和俯仰旋转关节B₂作为关节点，分别建立关节坐标系；根据所建立的关节坐标系以及激光雷达扫描机构动力参数，建立激光雷达扫描机构的力矩‑关节角动力学方程；建立输出反馈控制器，以对激光雷达扫描机构的实际运动轨迹进行调整，得到电机施加于激光雷达扫描机构的力矩。本发明在不是所有系统状态都可测的情况下，设计输出反馈控制，实现激光雷达的自适应跟踪被测目标。
激光雷达扫描方位旋转关节俯仰旋转关节关节坐标系自适应控制输出反馈控制动力学方程自适应跟踪被测目标动力参数激光雷达排放检测输出反馈系统状态运动轨迹转动连接控制器关节点关节角建模电机施加