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风扰动下的飞翼无人机静态投影控制 被引量：7
1
作者 朱熠 陈欣 +1 位作者 李春涛 杨艺 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1237-1246,共10页
根据飞翼无人机特殊外形布局、气动性能及控制品质要求,在风扰动存在情况下,针对系统纵向俯仰通道和横侧向滚转通道,设计了基于鲁棒最优理论的静态投影控制器。分析了投影控制方法的一般原理,建立了飞行控制系统的鲁棒伺服模型,应用最... 根据飞翼无人机特殊外形布局、气动性能及控制品质要求,在风扰动存在情况下,针对系统纵向俯仰通道和横侧向滚转通道,设计了基于鲁棒最优理论的静态投影控制器。分析了投影控制方法的一般原理,建立了飞行控制系统的鲁棒伺服模型,应用最优线性二次型调节器(LQR)方法构成鲁棒伺服LQR控制,并以闭环系统为参考系统,通过静态投影法则以输出反馈重构参考系统主体特征结构,避免了LQR方法中部分反馈变量无法精确测量的问题。仿真过程中对比验证了风扰动下常规PID姿态驾驶仪和静态投影方法的控制效果。仿真结果表明,所设计的静态投影控制系统响应速度快,且具有较强的稳定性和抗风扰动能力。 展开更多
关键词 控制科学与技术 投影控制 鲁棒伺服模型 线性二次型调节器控制 飞翼无人机
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基于LQR算法的矿井提升系统纵向振动抑制
2
作者 力文新 黄曦 +3 位作者 宋字宇 宋延廷 杨哲明 黄家海 《液压与气动》 北大核心 2024年第8期11-17,共7页
针对矿井提升系统钢丝绳弹性特性以及外部扰动导致的系统纵向振动,设计基于精确模型的线性二次型调节器抑制振动。基于广义Hamilton原理,建立扰动激励下摩擦提升系统纵向振动方程,并利用实验数据对模型正确性进行验证,为线性二次型调节... 针对矿井提升系统钢丝绳弹性特性以及外部扰动导致的系统纵向振动,设计基于精确模型的线性二次型调节器抑制振动。基于广义Hamilton原理,建立扰动激励下摩擦提升系统纵向振动方程,并利用实验数据对模型正确性进行验证,为线性二次型调节器设计奠定了基础。仿真表明,线性二次型调节器控制算法对于外部扰动引起的系统振动有很好抑制效果,且对于驻车制动引起的振动也可以快速衰减,振动加速度减少了59.87%,收敛仅需1.37 s。为提升系统的振动控制提供了可行且有效的理论基础,为相关工程实践提供了有力的支持。 展开更多
关键词 线性二次型调节器控制 摩擦提升系统 振动频率 HAMILTON原理 时变钢丝绳
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多谐振最优伺服控制器在中频电源中的应用 被引量：5
3
作者 张银锋 聂子玲 +2 位作者 赵治华 李华玉 李长乐 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第24期174-183,共10页
针对标准线性二次型调节器(LQR)不能无静差跟踪参考以及比例谐振(PR)控制器带非线性负载时输出电压总谐波畸变率过高的问题,提出一种多谐振最优伺服控制算法并应用到中频电源设计中。该方法能够实现闭环系统稳定和渐进跟踪,同时还具有... 针对标准线性二次型调节器(LQR)不能无静差跟踪参考以及比例谐振(PR)控制器带非线性负载时输出电压总谐波畸变率过高的问题,提出一种多谐振最优伺服控制算法并应用到中频电源设计中。该方法能够实现闭环系统稳定和渐进跟踪,同时还具有动态响应快、抑制谐波能力强的优点。建立中频电源系统模型,并对最优控制和多谐振伺服控制进行理论分析,通过系统矩阵维数增广的方法将最优跟踪问题转化为最优调节问题,利用Matlab软件的lqr函数求解出状态反馈增益矩阵。通过仿真软件和实验样机对整个系统进行了仿真和实验验证,结果表明:所设计的控制器使闭环系统具有良好的稳态性能和动态性能,稳态电压稳定在114.8~115.2V,动态响应恢复时间在10ms以内,对非线性负载具有较强的谐波抑制能力,输出电压总谐波远少于PR控制和鲁棒控制等方法。 展开更多
关键词 中频电源 伺服控制 线性二次型调节器控制 多谐振 谐波抑制
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遗传算法优化的线性二次型调节器控制下3-UPS并联机器人稳定性分析 被引量：3
4
作者 王林军 史宝周 +3 位作者 张东 徐博 朱宗孝 周兰 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期112-123,共12页
通过对3-UPS并联机器人进行动力学建模与状态空间分析,基于遗传算法(GA)优化的线性二次型调节器(LQR)控制方法对其进行控制仿真,结合多体系统振动理论,并运用MATLAB软件和ADAMS软件联合仿真,分别对该并联机器人在动平台施加外部载荷、... 通过对3-UPS并联机器人进行动力学建模与状态空间分析,基于遗传算法(GA)优化的线性二次型调节器(LQR)控制方法对其进行控制仿真,结合多体系统振动理论,并运用MATLAB软件和ADAMS软件联合仿真,分别对该并联机器人在动平台施加外部载荷、定平台施加随机振动,以及动、定平台施加复合干扰3种情况下机器人的末端稳定性进行分析。结果表明:GA优化的LQR控制下,机器人动平台质心振动的衰减时间和振动幅度都明显减小,且共振峰也明显降低,但是高频振动处的减振效果不明显;机器人动平台质心x和y方向的共振频率均保持在5 Hz左右,而z方向的共振频率却有明显的后移现象,逐渐向高频(10 Hz)靠近。该研究为分析并联机器人稳定性与工作精度提供了一定的理论基础。 展开更多
关键词 并联机器人 遗传算法优化 线性二次型调节器控制 稳定性分析
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基于改进NSGAⅡ的航空发动机LQ/H_∞控制器设计 被引量：3
5
作者 王元 李秋红 +1 位作者 黄向华 伍谦 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期985-991,共7页
对第2代非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)进行改进,提出以非支配序为进化方向的微分进化(DE)算法代替传统的遗传操作,提高了算法的收敛速度.针对目前航空发动机多变量控制领域广泛关注的线性二次型调节器(LQR)控制与H2/H∞控制存在的保守性问... 对第2代非支配排序遗传算法(NSGAⅡ)进行改进,提出以非支配序为进化方向的微分进化(DE)算法代替传统的遗传操作,提高了算法的收敛速度.针对目前航空发动机多变量控制领域广泛关注的线性二次型调节器(LQR)控制与H2/H∞控制存在的保守性问题,提出了将时域性能指标、二次型性能指标与H∞性能指标相结合,通过改进NSGAⅡ优化权矩阵Q,R,最终获得航空发动机LQ/H∞控制器的设计方法.与其他控制器设计方法相比,基于多目标优化的LQ/H∞控制器目标明确、鲁棒性强且保守性更低.仿真验证结果表明:相比于基于线性矩阵不等式(LMI)的H2/H∞控制器,基于多目标优化的LQ/H∞控制器时域性能提高了4倍,调节时间减少了50%,抗干扰能力提高了15%. 展开更多
关键词 航空发动机 线性二次型调节器控制 H2/H∞控制 第2代非支配排序遗传算法 LQ/H∞控制 鲁棒性 保守性
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基于LQR的剪切—闪光对焊机位置伺服控制建模与仿真 被引量：1
6
作者 王宏文 李扬 +1 位作者 冀海亮 王永伟 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期41-44,共4页
分析了剪切—闪光对焊的工艺过程及各阶段的作用,指出保证焊接质量的关键因素是在保证焊接电压的前提下使待焊工件按给定的位移曲线s=kt2运动,建立了液压伺服控制系统的数学模型,并对线性二次型控制的基本原理进行了详细的阐述,利用AMES... 分析了剪切—闪光对焊的工艺过程及各阶段的作用,指出保证焊接质量的关键因素是在保证焊接电压的前提下使待焊工件按给定的位移曲线s=kt2运动,建立了液压伺服控制系统的数学模型,并对线性二次型控制的基本原理进行了详细的阐述,利用AMES im建模与仿真软件对液压伺服控制系统进行了分别采用LQR控制与PID控制的仿真对比试验.结果表明,将LQR算法用于"剪切—闪光对焊"中,位置跟踪误差是传统PID控制器的六分之一,更能满足"剪切—闪光对焊"工艺对位置伺服系统的要求. 展开更多
关键词 线性二次型调节器控制 位置伺服控制 建模环境工程系统仿真软件
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蒸汽发生器水位变增益跟踪控制
7
作者 王俊玲 齐婧伟 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2016年第3期105-108,154,共5页
在蒸汽发生器水位优化控制的研究中,由于蒸汽发生器是一个高度复杂的非线性时变系统,水位不易保持稳定。为解决上述问题,根据线性参数变化理论,建立了时变且参数依赖的多胞线性参数变化模型,用含有H_∞性能的线性二次型调节器(linear-qu... 在蒸汽发生器水位优化控制的研究中,由于蒸汽发生器是一个高度复杂的非线性时变系统,水位不易保持稳定。为解决上述问题,根据线性参数变化理论,建立了时变且参数依赖的多胞线性参数变化模型,用含有H_∞性能的线性二次型调节器(linear-quadratic regulator,LQR)方法,设计了分段变增益跟踪状态反馈控制器。控制器的求解采用线性矩阵不等式技术。仿真结果表明,控制器具有良好的跟踪性能,且能够有效地抑制干扰,控制水位的稳定。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 水位控制 线性二次型调节器控制 线性矩阵不等式
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基于线性递减权值PSO算法优化LQR控制的主动悬架性能研究 被引量：2
8
作者 耿玺钧 崔立堃 +2 位作者 冯绪永 刘知阳 韩晋 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2023年第1期43-49,共7页
针对车辆主动悬架线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)控制中权重系数的取值具有主观性,且适应度较低的问题,提出使用粒子群优化(PSO)算法优化LQR控制器,使LQR控制器的权重矩阵得到最优结果。为验证此方法的有效性,以汽... 针对车辆主动悬架线性二次型调节器(Linear Quadratic Regulator,LQR)控制中权重系数的取值具有主观性,且适应度较低的问题,提出使用粒子群优化(PSO)算法优化LQR控制器,使LQR控制器的权重矩阵得到最优结果。为验证此方法的有效性,以汽车主动悬架作为被控对象,设计了PSO算法优化LQR控制器,利用PSO算法的全局搜索能力,以主动悬架的性能指标作为目标函数对权重矩阵进行优化设计,以提高LQR控制器的设计效率和性能。通过仿真对比了LQR控制的主动悬架、固定权值PSO算法优化后的LQR控制的主动悬架和基于线性递减权值PSO算法优化LQR控制主动悬架的各项性能参数,并且针对固定权值PSO算法收敛速度慢的特点,进行优化,确定使用线性递减权值PSO算法可以提高收敛速度。最终实验结果表明基于固定权值PSO算法优化后的LQR相较于单纯LQR控制的主动悬架,其车身垂向加速度、悬架动行程及轮胎动位移这3个性能指标得到降低;基于线性递减权值PSO算法优化后的LQR控制的主动悬架的各项性能指标在固定权值PSO算法优化的基础上,可再次优化车身垂向加速度、悬架动行程及轮胎动位移这3个性能指标,可较大地改善其舒适性。 展开更多
关键词 线性递减权值粒子群 线性二次型调节器控制器 主动悬架 舒适性
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具有极点约束的高超声速飞行器非脆弱最优H_2/LQR控制 被引量：3
9
作者 黄宜庆 王莉 孙长银 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期423-428,共6页
针对吸气式高超声速飞行器,提出了一种具有极点约束的非脆弱最优H2/LQR(线性二次型调节器)控制方法.根据吸气式高超声速飞行器的非线性纵向运动方程,推出了一种新的飞行器线性不确定模型,为吸气式高超声速飞行器设计了一种多目标非脆弱... 针对吸气式高超声速飞行器,提出了一种具有极点约束的非脆弱最优H2/LQR(线性二次型调节器)控制方法.根据吸气式高超声速飞行器的非线性纵向运动方程,推出了一种新的飞行器线性不确定模型,为吸气式高超声速飞行器设计了一种多目标非脆弱控制器.在控制器的设计中,不但考虑了系统的极点配置、最优H2性能和鲁棒保性能3种指标,而且兼顾了因飞行条件不确定性和建模误差引起的控制器增益的变化,利用线性矩阵不等式方法推导了多目标非脆弱控制器的存在条件.仿真实例说明了非脆弱控制器在高超声速飞行器控制中的优越性和有效性. 展开更多
关键词 非脆弱控制 最优H2/线性二次型调节器控制 区域极点配置 高超声速飞行器
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