上海交通大学国家自然基金申请成功的申请书样本.doc

了地面线性曲率轨迹跟踪的局部镇定问题。

这些成果为从视觉空间探讨一般非完整控制系统的镇定问题提供了极大的可能性。

目前航天飞机的某些控制品质不好，据说就是因为设计控制器时没有考虑这种非完整约束特性，而视觉对这类系统又是重要的传感器。

此外，装有摄象头的无人驾驶的汽车在光滑的路面上行驶时，防滑控制也是十分突出的问题。

因此，将视觉和非完整系统综合起来考虑其镇定问题是十分必要的。

这一项目的成功实施，将对控制理论的发展产生积极的影响。

同时，它也将大大地改善一类机械系统，如非完整平面移动机器人、欠驱动机器人、水下机器人以及空间机器人的控制性能。

参考文献 [1]. H.Y.Kolmanovsky and N.H. Mcclamroch. Development in Nonholonomic Control Problems. IEEE Control Systems, 1995, 5, pp. 2036. [2]. Kolmanovsky I and McClamroch H, Hybrid feedback laws for a class of cascade nonlinear control systems, IEEE transaction on Automatic Control, 1996,vol.41, pp.1271-1282. [3]. Sordalen O J and Egeland O, Exponential stabilization of nonlinear driftless

control systems via time-varying homogeneous feedback, IEEE Trans.AC. 1997, vol.42, no.5. pp.1364-1373. [4]. Kolmanovsky I V, Reyhanoglu M et al. Discontinuous feedback stabilization of nonholonomic systems in extended power form. Proceedings of the 33rd CDC, Lake Buena Vista, FL-December, 1994. 3469-3474. [5]. Wenjie Dong, Yangsheng Xu, and Wei Huo, On stabilization of uncertain dynamic nonholonomic systems“, International Journal of Control, 2000,734, pp.349-359. [6]. Dong Wenjie，Xu Wenli. Adaptive Tracking Control of Uncertain Nonholonomic Dynamic System. IEEE Trans. On Automatic Control，2001，463, 450-455. [7]. Qaoli, Wei Huo, Dalong Tan, Yuechao Wang, Stabilization of Uncertain Nonholonomic Dynamic Systems with Bounded Inputs, CONTROL THEORY AND APPLICATION, 2000, Vol.17, No.6, pp. 831-835. [8]. E.Valtolina and A.Astolfi, Local Robust and regulation of chained systems, Syst. Control Lett., 2003, Vol.49, No.3, pp.231-238. [9]. J. Hill and W.T. Park. Real time control of a robot with a mobile camera. 9th International symposium on Industrial Robots, pp.233-246, March 1979. [10]. S. Hutchinson, G. D. Hager and I. Peter, A Tutorial on Visual Servo Control, IEEE Transtractions on Robotics 是现有非完整动力学系统镇定律中能够镇定的系统类最广且收敛速度为指数

的控制律（自动化学报已录用，见下面论文选编[6]）. 3对于运动学可化为链式的控制受限的确定的非完整动力学系统, 用变结构控制方法给出了系统 的镇定律. 创新之处为 这是个新问题, 提供的多步变结构控制方法为进一步研究这类系统的控制问题开拓了新的思路（自动化学报，见下面论文选编[8] EI检索）. 4对于运动学可化为链式的控制受限的不确定非完整动力学系统, 用变结构控制方法给出了系统 的镇定律. 创新之处为 这是个新问题, 提供的多步变结构控制方法为进一步研究这类系统的控制问题开拓了新的思路（控制理论与应用，见下面论文选编[9] EI检索）. 5 对于运动学可化为链式的状态受限的确定的非完整动力学系统, 用变结构控制方法给出了系统 的镇定律. 这是以前未见过的研究且很有实际意义,申请人提供的多步变结构控制方法为进一步研究这类系统控制和状态均受限下的控制问题打下了基础（控制理论与应用，见下面论文选编[12] EI检索）. 6对于运动学可化为多链式的状态受限的确定的非完整动力学系统, 用变结构控制方法给出了系统 的镇定律. 这是以前未研究过且很有实际意义的新问题, 提供的多步变结构控制方法为进一步研究这类系统控制和状态均受限下的控制问题打下了基础（2000年10月中国博士后学术大会优秀论文,下面论文[15]）. 7对于控制受限的非完整平面移动机器人, 设计了运动学和动力学镇定律. 创新之处为 在设计这类系统

的控制律时, 使用这种方法, 控制工程师们可以不用关心控制量是否超出了实际允许的限度, 因为这在理论上得到了保证与香港中文大学的合作成果，见下面论文选编[18]。 8不校调视觉参数下基于视觉伺服的机械手鲁棒跟踪控制（2002年邀请论文）. 该论文有三个特点一是设计多特征点跟踪控制器，二是未知视觉参数；三是不利用视觉速度，并且对固定的单目视觉下，对三自由度的机械手进行了实验，验证了设计方法的有效性与香港中文大学的合作成果，见下面论文选编[17]。

2. 工作条件 本研究室有两台Del 奔IV工作站,两台Del 奔IV微机,一部商用4轮平面移动机器人和一台Cannon摄象机,基本上能满足硬件要求.本课题组有理论功底扎实和实践经验丰富的博士,博士后,教授以及一些能力很强的硕士组成.实验场地,水电,燃料,环保等都有保障。

3. 申请人简历 申请者研究工作简历 是副研究员。 于1999年3月获航空航天大学博士学位,导师李鹏， 专业是控制理论与控制工程, 研究方向为非线性控制, 智能控制, 鲁棒控制, 机器人动力学与控制. 1995年至1999年参与国家自然科学基金69774009项目 “非完整约束条件下动力学系统的镇定”, 主要负责从事不确定非完整动力学系统的鲁棒镇定研究. 1999年至2001年, 中国科学院自动化研究所博士后, 主持中国科学院基地创新项目“约束条件下非完整

机器人系统的控制”F990116, 提出了控制和状态受限下非完整机器人控制的理论和方法; 在此期间, 还参与了国家863项目“多机器人系统集成平台”, 主要负责多机器人避碰, 协调, 跟踪和编队的控制方法研究. 2001年5月至2002年11月, 任香港中文大学自动化与计算机辅助工程系副研究员, 主要从事控制受限下非完整平面移动机器人的稳定性研究以及基于视觉伺服的机械臂的鲁棒跟踪控制研究. 2002年至2004年, 获得上海理工大学人才引进基金和上海市教育委员会发展基金的支持, 继续从事基于视觉伺服的机器人控制研究. 曾经获得过2000年中国博士后学术大会优秀论文和2001年中国科学院王宽城博士后工作奖励基金奖励. 近年来, 发表论文近二十篇,其中EI检索7篇.多次应邀为自动化学报,控制理论与应用, IEEE Transactions on Robotics and Automation, ASME Journal of Dynamics, Control, and Measurement等刊物的投稿论文审稿. 获得科研成果、荣誉称号、发表的著作、论文名称 l 优秀论文 2000年10月，中国博士后学术大会，北京 l 2001年中国科学院王宽城博士后工作奖励基金 论文选编 [1] 第一合作者---申延学历和研究工作简历 研究工作简历 申延博士后分别于1994年和1997年从北京大学接受工程学士学位（机械电子工程）和工程硕士学位（机电控制及自动化）；2002年在香港中文大学，获颁机械与自动化哲学博士学位。