(通讯员  张妍 张盼)我校自动化学院先进控制与智能自动化研究所（复杂系统先进控制与智能自动化湖北省重点实验室）赖旭芝教授团队在平面欠驱动机械系统的稳定控制研究中取得进展，相关成果发表在国际著名期刊《Information Sciences》(T1)上。

平面欠驱动机械系统（Planar Underactuated Mechanical System）是一类在水平面内运动且不受重力约束影响的欠驱动系统，由于太空和深海机械设备在正常操控下都存在失重现象，这类系统在太空及深海等微重力环境中普遍存在。然而平面欠驱动机械系统通常具有复杂的非线性和非完整特性，从而无法使用目前成熟的线性系统控制理论对其进行控制。具体以第一关节为欠驱动关节的平面三连杆机械臂为例，该团队通过详细分析系统的动力学方程，发现此类系统属于一阶非完整系统，有且仅有角速度约束关系；在此基础上，假设系统两个驱动关节的角速度成一定比例，通过数值计算和仿真验证，表明这种假设下，系统欠驱动关节与驱动关节之间存在一定的角度约束关系；充分利用此约束，该团队设计差分进化算法进行优化求解各关节的目标角度，并设计了一组快速有效的状态反馈控制器；实验数值仿真结果验证了所设计控制方法的有效性。

该项研究成果是在国家自然科学基金（NO. 61773353）、湖北省自然科学基金（NO. 2015CFA010）和111引智计划（NO. B17040）的共同支持下完成的。论文在赖教授指导下，由自动化学院先进控制与智能自动化研究所2017级博士生张盼发表，张盼博士于2017年受学校“研究生国际合作交流基金”项目和“111引智计划”项目的资助前往加拿大Concordia University进行联合培养。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020025518304298

https://doi.org/10.1016/j.ins.2018.05.054

Pan Zhang, Xuzhi Lai*, Yawu Wang, Chun-Yi Su, Min Wu. A quick position control strategy based on optimization algorithm for a class of first-order nonholonomic system [J]. Information Sciences, 2018, 460-461: 264-278.