基于IUDE算法的主动悬架H_(2)/H_(∞)控制

1

作者 陈潇凯 刘宏宇 刘向 《汽车工程》 北大核心 2025年第1期137-148,共12页

汽车高性能主动悬架对提升驾乘体验感具有显著优势,鲁棒性控制算法是发挥主动悬架性能的重要保障。针对典型鲁棒控制算法难以实现有效扰动估计和补偿的问题,本文提出了H_(2)/H_(∞)-H_(2)-IUDE算法,采用IUDE算法估计并补偿扰动,并引入H_... 汽车高性能主动悬架对提升驾乘体验感具有显著优势,鲁棒性控制算法是发挥主动悬架性能的重要保障。针对典型鲁棒控制算法难以实现有效扰动估计和补偿的问题,本文提出了H_(2)/H_(∞)-H_(2)-IUDE算法,采用IUDE算法估计并补偿扰动,并引入H_(2)状态观测器,相比H_(2)/H_(∞)算法增强了鲁棒性。首先,建立了半车主动悬架控制系统模型,并定义了扰动形式。然后,提出能实现扰动估计和补偿解耦的IUDE算法,并提出一种H_(2)状态观测器,进而实现了对H_(2)/H_(∞)算法的再设计。最后,针对随机路面和减速带路面等典型工况进行仿真分析。结果表明,所提出的算法相比H_(2)/H_(∞)算法,随机路面工况的车身质心垂向加速度和俯仰角均方根值分别下降了7.6%和5.9%,对汽车平顺性有明显改善。同时,所提出的H_(2)观测器能有效估计系统状态,IUDE算法能准确估计扰动,并能够避免非解耦型UDE方法带来的悬架动挠度恶化问题,具有优异的扰动估计和灵活补偿的突出特点。 展开更多

关键词 主动悬架 不确定性与扰动观测器 h_(2)观测器 h_(2)/h_∞控制 改进的UDE算法

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基于ISSA-H_(∞)的水电机组鲁棒控制

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作者 马元江 陈金保 +2 位作者 谈泰权 王凯 肖志怀 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第4期199-204,共6页

随着风电、光伏等随机能源大量接入,电网结构变得复杂。在此背景下,水电机组将根据需要经常处于变工况运行,运行环境日趋恶劣,其传统的PID控制策略显然难以实现各种复杂工况下的最优控制。为此,将H_(∞)理论应用于水电机组,并基于改进... 随着风电、光伏等随机能源大量接入,电网结构变得复杂。在此背景下,水电机组将根据需要经常处于变工况运行,运行环境日趋恶劣,其传统的PID控制策略显然难以实现各种复杂工况下的最优控制。为此,将H_(∞)理论应用于水电机组,并基于改进樽海鞘算法(ISSA)和综合ITAE指标对其参数进行优化,实现了基于ISSA-H_(∞)的水电机组自适应鲁棒控制。仿真结果表明,相比传统的PID控制器,设计的基于ISSA-H_(∞)的自适应鲁棒控制器在不同工况下均有优异的调节性能,实现了水电机组多工况下最优控制。 展开更多

关键词 水电机组 PID控制 h_∞理论 改进樽海鞘算法 自适应鲁棒控制

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液压机械式压差伺服系统的差分进化H_(∞)优化设计方法

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作者 赵文帅 王曦 +3 位作者 龙一夫 周龙 周振华 张胜 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期257-267,共11页

针对液压机械式压差伺服系统正向设计的难点,提出压差伺服系统的差分进化H∞优化设计方法。通过建立状态空间模型,并设计差分进化H_∞频域优化指标,提出一种压差伺服系统的动态设计方法;在此基础上,完成了压差伺服系统镇定、伺服控制规... 针对液压机械式压差伺服系统正向设计的难点,提出压差伺服系统的差分进化H∞优化设计方法。通过建立状态空间模型,并设计差分进化H_∞频域优化指标,提出一种压差伺服系统的动态设计方法;在此基础上,完成了压差伺服系统镇定、伺服控制规律的优化设计,并进行系统级仿真。仿真结果表明,压差伺服系统稳态特性满足0.92±0.01 MPa,静态误差小于1%,动态调节时间小于0.01 s,超调量小于10%,相角裕度大于70°,20 Hz正弦波动输入信号的干扰下具有鲁棒抗干扰性能。 展开更多

关键词 航空发动机 液压机械压差伺服 状态空间 差分进化算法 h_(∞)优化控制 鲁棒抗干扰

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基于状态反馈H_∞算法的高速水翼双体船姿态控制 被引量：1

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作者 任俊生 杨盐生 《中国航海》 CSCD 北大核心 2004年第2期29-32,77,共5页

研究基于状态反馈H∞算法的高速水翼双体船在波浪中运动的姿态控制器的设计。首先对水翼双体船运动的非线性数学模型在平衡点线性化,建立水翼双体船的线性模型;然后应用状态反馈H∞算法设计水翼双体船的姿态控制器;最后利用Matlab的Simu... 研究基于状态反馈H∞算法的高速水翼双体船在波浪中运动的姿态控制器的设计。首先对水翼双体船运动的非线性数学模型在平衡点线性化,建立水翼双体船的线性模型;然后应用状态反馈H∞算法设计水翼双体船的姿态控制器;最后利用Matlab的Simulnk工具箱,以高速水翼双体船HC200B A1为例进行仿真研究,结果表明该控制器设计能够有效地减少波浪引起的不利船体摇荡,使得船体在波浪中保持在预定的姿态。在同样参数条件下,对状态反馈H∞控制器与线性二次型调节器(LQR)设计的控制效果进行比较,显示前者的控制效果要优于后者。 展开更多

关键词 状态反馈h∞算法 高速水翼双体船 姿态控制器 设计 线性模型 仿真

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H_∞分散控制系统范数计算的模态综合法(Ⅱ) 被引量：3

5

作者 钟万勰 吴志刚 +2 位作者 高强 梁以德 F.W.威廉姆斯 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2004年第2期111-120,共10页

　在大系统控制中,H∞分散控制方法将整个系统划分成一系列子系统分别研究,然后综合设计大系统的分散控制器,这与结构力学中的子结构分析技术类似·　本着这一思想建立了分散H∞控制与子结构振动分析的模拟关系、分散控制系统的最优... 　在大系统控制中,H∞分散控制方法将整个系统划分成一系列子系统分别研究,然后综合设计大系统的分散控制器,这与结构力学中的子结构分析技术类似·　本着这一思想建立了分散H∞控制与子结构振动分析的模拟关系、分散控制系统的最优H∞范数与整体结构一阶本征值之间的对应关系,进而利用结构力学中的模态综合法和扩展Wittrick＿Williams算法计算这一参数·　论文的第(Ⅰ)部分主要介绍系统H∞控制及其本征函数的正交性和展开定理;第(Ⅱ) 展开更多

关键词 h∞控制 分散控制 模态综合 广义Rayleigh商 扩展Wittrick-Williams算法

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基于遗传算法的降阶H_∞控制器 被引量：2

6

作者 潘伟 井元伟 《东北工学院学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期519-522,共4页

考虑一类线性时不变连续动态系统,应用遗传算法给出其降阶H∞控制器的设计方法·用线性矩阵不等式给出控制器存在的充要条件,把秩约束作为遗传算法的目标函数,通过对目标函数的全局搜索,得到控制器的最小阶次nk及相应的正定矩阵参数... 考虑一类线性时不变连续动态系统,应用遗传算法给出其降阶H∞控制器的设计方法·用线性矩阵不等式给出控制器存在的充要条件,把秩约束作为遗传算法的目标函数,通过对目标函数的全局搜索,得到控制器的最小阶次nk及相应的正定矩阵参数(X,Y),进而设计出降阶H∞控制器·遗传算法采用实数编码,排序选择和最佳个体保存相结合的选择算子,实值中间重组的交叉算子,实值变异的变异算子·仿真结果表明,所提出方法可达到与MATLAB设计的全阶H∞控制器的相同控制效果,且具有阶次低、易于工程实现的特点· 展开更多

关键词 遗传算法 降阶h∞控制器 线性矩阵不等式 线性时不变连续动态系统 全阶h∞控制器 实值编码 正定矩阵

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递阶遗传—H_∞滤波混合优化的前向神经网络在捷联惯导对准中的应用 被引量：1

7

作者 刘国燕 徐晓苏 白宇骏 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2004年第1期5-9,共5页

将前向神经网络用于捷联惯性导航系统(SINS)的对准问题。首先,运用递阶遗传算法(HGA)优化神经网络(NNW)的拓扑结构,并对网络其余参数进行全局粗调;然后运用H滤波算法对具有最优结构的神经网络的其余参数在线自适应精调,并对这一过程与... 将前向神经网络用于捷联惯性导航系统(SINS)的对准问题。首先,运用递阶遗传算法(HGA)优化神经网络(NNW)的拓扑结构,并对网络其余参数进行全局粗调;然后运用H滤波算法对具有最优结构的神经网络的其余参数在线自适应精调,并对这一过程与常规算法进行了计算机仿真比较。仿真结果表明:该算法能根据实际问题自适应确定网络结构,而且精度、实时性与常规方法相仿。 展开更多

关键词 捷联惯性导航系统 前向神经网络 递阶遗传算法 h∞滤波算法 对准

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基于GA优化的潜器航向H_∞控制

8

作者 游江 赵国良 +1 位作者 罗耀华 付斌 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S5期202-205,共4页

基于潜器航向控制Nomoto模型,考虑深水海流和近水面海浪的不同频率特性扰动的影响,应用H_∞混合灵敏度方法设计潜器自动舵的鲁棒控制器。在设计中,将系统时域指标和混合灵敏度加权函数的频域要求与遗传算法有效结合,通过构成有约束的遗... 基于潜器航向控制Nomoto模型,考虑深水海流和近水面海浪的不同频率特性扰动的影响,应用H_∞混合灵敏度方法设计潜器自动舵的鲁棒控制器。在设计中,将系统时域指标和混合灵敏度加权函数的频域要求与遗传算法有效结合,通过构成有约束的遗传寻优问题来对加权函数参数进行优化。以同时获得满足频域和时域性能要求的H_∞控制器。仿真表明这种方法是正确和有效的。 展开更多

关键词 h_∞控制 潜器 遗传算法 自动舵 混合灵敏度 航向控制

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H_∞输出跟踪理论在导弹制导律设计中的应用

9

作者 闫建国 贾秋玲 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S2期337-339,共3页

讨论了非线性系统的H_∞输出跟踪问题,给出了实现H_∞输出跟踪的控制器的设计方法和设计步骤。之后,应用此理论和方法设计了导弹的制导律,仿真的结果证明此法设计的制导律能够成功导引导弹拦截机动目标,具有一定的鲁棒性。

关键词 h_∞输出跟踪 制导律 鲁棒性

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双有源桥DC-DC变换器H_(∞)混合灵敏度控制及优化 被引量：2

10

作者 任皓妍 马磊 +3 位作者 彭林 程少昆 何为一 罗宇辰 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期443-450,共8页

以双有源桥DC-DC变换器(DAB)为研究对象,针对交直流微网中因可再生能源的波动性和随机性、测量误差、运行工况变化等原因所导致的参数摄动问题,提出基于差分进化算法(DE)优化的H_(∞)混合灵敏度鲁棒控制(H_(∞)-MSC)策略。通过选取合适... 以双有源桥DC-DC变换器(DAB)为研究对象,针对交直流微网中因可再生能源的波动性和随机性、测量误差、运行工况变化等原因所导致的参数摄动问题,提出基于差分进化算法(DE)优化的H_(∞)混合灵敏度鲁棒控制(H_(∞)-MSC)策略。通过选取合适的加权函数对系统不同频段特性进行规划,得到理想的动态性能及鲁棒性能,并针对加权函数难以选取的缺点,采用DE算法对选择过程进行优化,通过迭代寻优匹配最佳控制器参数,改进H_(∞)-MSC算法。最后,通过半实物实验对比例积分(PI)单移相控制算法和DE-H_(∞)-MSC算法进行对比分析。研究结果表明,DE-H_(∞)-MSC算法能有效增强DAB系统的动态性能和鲁棒性能,可提高微电网系统运行的稳定性。 展开更多

关键词 DC-DC变换器 鲁棒控制 微电网 h_(∞)混合灵敏度 差分进化算法

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H ∞ 模糊自适应容积卡尔曼滤波 被引量：3

11

作者 刘胜 牛鸿敏 +1 位作者 张兰勇 郭晓杰 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期404-410,共7页

针对滤波过程中噪声统计特性不准确及非零均值噪声统计特性的情况,本文依据H∞卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波理论,设计了一种H∞模糊自适应容积卡尔曼滤波方法,有效地提高滤波的精度以及对系统未建模动态的鲁棒性。考虑到容积卡尔曼滤波... 针对滤波过程中噪声统计特性不准确及非零均值噪声统计特性的情况,本文依据H∞卡尔曼滤波和容积卡尔曼滤波理论,设计了一种H∞模糊自适应容积卡尔曼滤波方法,有效地提高滤波的精度以及对系统未建模动态的鲁棒性。考虑到容积卡尔曼滤波过程中需要已知噪声的先验统计特性的情况,提出了一种模糊自适应方法对系统噪声和测量噪声进行估计,从而提高滤波的稳定性和收敛的快速性。通过仿真实验表明:本文提出的H∞自适应容积卡尔曼滤波能够对噪声特性进行有效的估计,在系统存在参数摄动的情况下具有更高的鲁棒性。 展开更多

关键词 h∞滤波 容积卡尔曼滤波 非线性滤波 模糊规则 自适应算法 噪声统计估计 线性化 鲁棒性

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线性二次极小极大最优反馈控制的同步并行解法及充要条件

12

作者 王庆超 严利明 +1 位作者 李天书 任贵生 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期52-57,共6页

在线性系统鲁棒控制及H∞ 时域直接状态空间方法中 ,化为线性二次型 (LQ)极小极大 (MAXMIN)最优状态反馈控制问题是其方法之一。本文给出的线性二次极小极大最优反馈控制的同步并行解法克服了先寻极大这种逐次寻优算法的困难。而且 ,只... 在线性系统鲁棒控制及H∞ 时域直接状态空间方法中 ,化为线性二次型 (LQ)极小极大 (MAXMIN)最优状态反馈控制问题是其方法之一。本文给出的线性二次极小极大最优反馈控制的同步并行解法克服了先寻极大这种逐次寻优算法的困难。而且 ,只需存在 (增广系统 )Riccati一般矩阵代数方程的对称镇定解 ,即可获得充分且必要条件的最优反馈控制及抑制干扰 (反馈 ) 展开更多

关键词 线性二次极小极大最优反馈控制 时域h∞鲁棒控制

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频域线性算法用于雷达导引头建模

13

作者 王苏峰 王正志 王东木 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第5期33-35,共3页

采用“面向控制”模型的建模新方法——频域线性算法,对采用比例导引的主动式雷达导引头进行建模。此算法可辨识出对象模型和模型偏差的硬边界。针对主动式雷达导引头使用环境恶劣,以及导引头与目标、环境相互作用关系复杂,使用了调整... 采用“面向控制”模型的建模新方法——频域线性算法,对采用比例导引的主动式雷达导引头进行建模。此算法可辨识出对象模型和模型偏差的硬边界。针对主动式雷达导引头使用环境恶劣,以及导引头与目标、环境相互作用关系复杂,使用了调整的频域线性辨识算法(即需要先验知识)。仿真计算表明,此辨识算法鲁棒性好。 展开更多

关键词 雷达导引头 频域线性算法 建模 防空导弹 制导

全文增补中

北斗导航在农机物联网系统中的应用研究 被引量：4

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作者 程广河 周胜国 +3 位作者 郝慧娟 郝凤琦 孟庆龙 尹亚南 《现代电子技术》 2021年第23期7-12,共6页

在农机物联网云平台基础上,提出利用卡尔曼滤波和H_∞滤波算法对北斗定位信号进行加工处理,使农业种植或者选种实验中的各项数据得到监控。主要介绍了农机物联网的整体系统框架,设计实现了双控制器控制系统,农机定位控制器实现北斗数据... 在农机物联网云平台基础上,提出利用卡尔曼滤波和H_∞滤波算法对北斗定位信号进行加工处理,使农业种植或者选种实验中的各项数据得到监控。主要介绍了农机物联网的整体系统框架,设计实现了双控制器控制系统,农机定位控制器实现北斗数据处理,完成JT/T808协议通信,农机终端S7-200 SMART PLC实现农机播种耕作逻辑控制。提出利用卡尔曼滤波算法处理静态北斗数据,H_∞滤波算法处理动态北斗数据,通过状态方程和节点观测方程推出预测方程,将预测方程再与节点观测方程结合推导出最优值,然后比较预测值和测量值并结合协方差精细加权修正。通过实验样机测试,结果显示改进后的算法处理静态和动态定位数据的精度均有提高,因此,整个农机物联网定位系统达到了在农业种植工作中的要求。 展开更多

关键词 北斗导航 农机物联网 北斗伪距单点定位 卡尔曼滤波 h_∞滤波算法 JT/T808协议 PLC

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