融合侧倾稳定性的智能客车轨迹跟踪增益调度控制策略

基于三自由度智能客车简化模型,考虑了智能客车易发生侧翻稳定性问题,采用轨迹跟踪与侧倾稳定性相结合的方式,利用多点预瞄的LQR(Linear quadratic regulator)最优控制算法,提出了智能客车轨迹跟踪控制策略.本策略采用增益调度方法,以实现变化车速工况的客车轨迹跟踪控制,搭建了Matlab/Simulink软件与Trucksim软件联合仿真平台,进行智能客车轨迹跟踪控制策略软件在环仿真实验.结果表明:所提控制策略适应了智能客车轨迹跟踪过程中的车速动态变化,实现了轨迹位移和航向角平滑稳定良好地跟踪,最大侧向位移误差率和最大航向角峰值误差率分别为1.56％和2.14％,保证了轨迹跟踪过程中智能客车横摆侧倾稳定性.     

气动位置伺服系统的高精度控制研究

提出采用电-气压力比例阀构成气动位置伺服系统,运用全局线性化的观点线性化描述系统动态特性的数学方程,补偿了气缸活塞行程变化对系统控制性能的不良影响,并采用离散线性二次最优控制原理设计了系统的控制补偿器,实现了气动位置伺服系统的高精度控制。     

基于二次型性能指标的混合动力汽车实时优化控制

为解决混合动力系统实时优化控制问题,本文提出了一种基于二次型性能指标最优的混合动力汽车功率分配优化方案.通过合理的假设和近似,建立了混合动力系统的线性模型,并利用二次型最优控制理论将混合动力最优控制问题转化为二次型最优调节问题进行求解,得到了一个结构简单的实时优化控制算法.5种道路工况下的仿真结果表明,本文提出的控制方法在未来道路工况未知的情况下能够实现混合动力系统的实时优化控制,且节油率与离线计算以燃油消耗最小为性能指标的全局最优控制的节油率相近.     

电子横移伺服LQR最优控制器设计

为了提高系统的稳态精度和动态性能,将LQR最优控制算法应用于高速经编机电子横移伺服控制系统.建立了伺服系统状态空间模型,引入了一类具有指数衰减度的二次型函数作为系统性能指标.仿真结果表明,所提出的电子横移伺服LQR最优控制算法易于工程实现,保证了系统的稳定性,具有良好的频响特性,改善了系统的动态特性,实现了无静差高精度控制.     

基于MATLAB的动态规划在热连轧板形板厚协调控制中的应用

针对板形控制技术在板带材生产过程中所起到的重要作用,分析研究了解析板形刚度理论,提出了一种对热连轧轧制规程优化的新思路.在结合新型板形测控模型研究的基础上,给出了可用动态规划进行优化的数学模型,并采用动态规划逆序算法得到了使得目标函数达到最小和最优状态变量的板凸度与平直度.整个优化过程通过调整压下量的大小而实现了对板厚的微调,优化结果也基本达到了板形、板厚协调控制的目的.     

鱼雷静不稳定状态下纵向三回路过载控制与仿真研究

静不稳定控制技术作为现代航空航天、水中兵器主动控制技术,在近些年逐渐成为研究热点。本文针对某静不稳定鱼雷,建立了纵向运动模型,运用最优控制理论设计了俯仰通道三回路过载控制系统,最后对设计出的控制器进行了特征点控制系统仿真。结果说明,三回路过载控制方法能较好地控制静不稳定鱼雷。     

油气藏相渗特征参数的非线性参数识别

复杂多相流体体系相渗特征曲线是认识多相流体在多孔介质中的渗流机理和进行数值模拟及油气藏开采动态预测的基础.利用非稳定法实验原理,采用室内实验获取非稳定驱替过程的压力历史和各相的生产资料,根据非线性参数识别技术,通过LMF算法和最优控制算法来实现相对渗透率特征参数变化步长的自动调节,使模拟压力拟合非稳定流实验的压力历史数据,解决了复杂多相流体渗流相渗特征参数的识别问题,由此获得的相对渗透率曲线不但快速、饱和度范围宽、曲线形态好,而且消除了常规方法假设条件带来的结果误差.非线性参数识别结果和试验结果具有较好的一致性,证明了方法的可靠性.     

单级倒立摆系统分析与设计

倒立摆系统以其自身的不稳定性为系统的平衡提出了难题,也因此成为自动控制实验中验证控制算法优劣的极好实验装置.作者对倒立摆系统的非线性模型进行了线性化处理,通过利用全状态反馈和线性二次型最优控制两种方法对系统进行控制以满足设计指标,最后设计仿真实验软件平台以方便对比参数设置和系统性能之间的关系.     

捷联式惯性导航系统初始对准扰动补偿控制算法

提出了一种捷联惯性导航系统初始对准扰动补偿二级控制器的设计方法。选取载体的飞行姿态、速度与位置增量建立了扰动补偿控制的状态空间数学模型,基于Backstepping控制方法,通过引入虚拟反馈控制变量设计了非线性控制器,保证大初始扰动条件下系统状态稳定收敛到系统的平衡点集。在平衡点集,设计了H2最优状态反馈控制律,以保证系统状态在平衡点集的渐进收敛。仿真和系统试验结果表明,这种二级补偿控制方法能有效抑制初始对准扰动误差,导航解算精度能够满足工程实际需要。     

考虑流固耦合的渡槽结构半主动控制研究

基于渡槽结构流固耦合动力分析模型,采用结构振动控制原理中的限界Hrovat最优控制算法,进行了南水北调工程某大型渡槽结构变阻尼半主动控制研究;通过建立大型渡槽的动力分析模型及运动方程,对比计算了大型渡槽在无控、半主动控制和主动控制3种工况下的地震响应差异,计算结果表明:主动变阻尼控制装置能有效降低考虑流固耦合的渡槽结构纵向地震响应;限界Hrovat最优控制算法能有效跟踪和实现主动最优控制力.