报告主题：柔弹性系统的新计算控制方法（A New Computational Control Approach for Flexible Elastic Systems）

报告时间：2023年6月30日上午10:00-11:00

报告地点：华南理工大学（五山校区）交通大楼604

报告人：朱正宏教授

欢迎广大师生参加。

土木与交通学院

2023年6月19日

报告人简介：

   朱正宏，加拿大工程院院士，加拿大约克大学机械工程系教授，约克大学空间技术一级约克研究主席。International Journal of Space Science and Engineering杂志主编。主要研究方向：绳系空间系统的动力学和控制、航天器姿态动力学、空间机器人控制、空间碎片清除。朱教授是两个立方体卫星任务的首席研究员，该任务旨在使空间碎片脱离轨道，实现空间的可持续利用，并测量加拿大北部永久冻土融化对环境的影响。发表文章340篇。2019年到2022年，曾担任副总统研究与创新办公室的首任学术主任；曾获得2021年约克总统研究优秀奖、2021年加拿大机械工程学会罗伯特·安格斯奖章、2019年安大略省专业工程师研发工程奖章、2013年和2018年NSERC发现加速器补充奖。

报告摘要：

   对于控制理论问题，如果能推导具有封闭形式的数学控制律，则认为该问题得到了满意的解答。随着自动化技术的迅速发展，与之相关的控制理论变得非常复杂，寻找问题封闭形式的数学控制律已不再简单，甚至不可行，特别对于连续的柔性、弹性系统。本报告基于有限元方法，结合Artstein控制理论、Lyapunov函数和Sontag公式，针对设计柔性体动力系统，提出了一种全新的稳定控制方法。在每个元素中单独设计Sontag类型控制器，以简化控制器设计。系统稳定性即可通过有限元的互联性来保障，又可通过单元个别共识控制来保证。而后提出柔性空间系绳系统的计算控制框架，其中状态观测和驱动仅在系绳末端可用。利用Kalman滤波和有限元方法，建立了缆索结构的鲁棒有限元Kalman状态估计器。该估计器将真实位置/速度传感器、光纤应变传感器和虚拟传感器集成到一个内聚混合测量模型中。然后利用变分原理、最优控制理论，实现了柔性索系统的控制。最后数值仿真验证了方法的有效性。