考虑疲劳载荷的双馈风电机组自适应LQG一次调频控制策略

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作者 刘军 全哲辰 +1 位作者 朱世祥 武培东 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第9期175-186,共12页

针对双馈风电机组参与电力系统调频时疲劳载荷会显著增加的问题,提出了考虑疲劳载荷的双馈风电机组自适应线性二次型高斯(LQG)一次调频控制策略。采用小信号法构建了在额定风速以下和额定风速以上两种线性化双馈风电机组调频模型,通过... 针对双馈风电机组参与电力系统调频时疲劳载荷会显著增加的问题,提出了考虑疲劳载荷的双馈风电机组自适应线性二次型高斯(LQG)一次调频控制策略。采用小信号法构建了在额定风速以下和额定风速以上两种线性化双馈风电机组调频模型,通过等效同步发电机组的惯量响应以及静态调差特性确定双馈风电机组的期望输出功率,构造了以双馈风电机组期望输出功率与实际输出功率之差和载荷最小为目标的性能指标函数,并通过快速迭代Riccati方程实时求解该性能指标函数,获得双馈风电机组最优调频功率,在实现一次调频控制的同时减少双馈风电机组载荷。此外,提出了根据剩余转子动能及频率偏差自适应调整性能指标函数权重的方法,进一步优化了双馈风电机组的调频能力。仿真结果表明,所提策略在有效提升双馈风电机组调频能力的同时减少了机组疲劳载荷。 展开更多

关键词 双馈风电机组 一次调频 疲劳载荷 线性二次型高斯(lqg) 自适应

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基于非对称差动控制方式的磁轴承GA-LQG控制器研究

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作者 许建文 谢振宇 +1 位作者 肖锋 许绍瀚 《机电工程》 北大核心 2025年第7期1213-1225,1257,共14页

为了提高磁轴承的承载能力,改善磁悬浮转子系统的动态性能,设计了基于非对称差动控制方式的磁轴承遗传算法(GA)线性二次型高斯(LQG)控制器。首先,对比分析了磁轴承常规差动控制方式与非对称差动控制方式的工作原理;然后,根据磁悬浮转子... 为了提高磁轴承的承载能力,改善磁悬浮转子系统的动态性能,设计了基于非对称差动控制方式的磁轴承遗传算法(GA)线性二次型高斯(LQG)控制器。首先,对比分析了磁轴承常规差动控制方式与非对称差动控制方式的工作原理;然后,根据磁悬浮转子系统状态空间方程设计了线性二次调节(LQR)高斯控制器,并在LQR控制器基础上,引入卡尔曼滤波器,构成LQG;接着,在MATLAB中编写GA,在Simulink中搭建了闭环磁悬浮转子系统模型,利用GA强大的全局搜索能力对LQG控制器进行了参数优化;最后,利用所设计的GA-LQG控制器完成了系统静态悬浮、磁轴承实际承载力检测与系统高速旋转试验。研究结果表明:磁轴承的名义承载力提升40%,实际承载力提升35.57%;飞轮转子能够在12000 r/min下稳定运行且振动峰峰值小于18μm,在整个升速过程中最大振动峰峰值小于36μm。由此可见,采用非对称差动控制方式,在不改变磁轴承机械结构尺寸前提下可以有效提升磁轴承的承载能力;采用GA-LQG控制器,能够使磁悬浮转子系统具有较好的动态性能。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承 磁轴承控制算法 名义/实际承载力 动态性能 线性二次型高斯控制器 遗传算法 线性二次调节器

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基于LQG的独立变桨控制技术对风电机组气动载荷影响研究 被引量：26

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作者 金鑫 王亚明 +3 位作者 李浪 任海军 何玉林 杨显刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期6164-6170,共7页

基于多体动力学理论建立风力发电机组动力学模型,针对风轮载荷分布不均问题,在传统变桨距控制策略的基础上,提出基于线性二次高斯算法(LQG)的独立变桨距控制策略,并在Matlab/Simulink中构建控制模型,实现风力机系统的联合仿真,对提出的... 基于多体动力学理论建立风力发电机组动力学模型,针对风轮载荷分布不均问题,在传统变桨距控制策略的基础上,提出基于线性二次高斯算法(LQG)的独立变桨距控制策略,并在Matlab/Simulink中构建控制模型,实现风力机系统的联合仿真,对提出的控制策略与传统的变桨控制策略进行仿真比较。研究结果表明:文中提出的独立变桨控制技术不仅可以实现功率控制,而且有效地降低了风电机组关键部件的疲劳载荷。在载荷优化方面比传统PI控制器效果更明显,更适合大型风电机组变桨距控制。 展开更多

关键词 风力发电 多体动力学 联合仿真 独立变桨 疲劳载荷 线性二次高斯算法(lqg)

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具有未知参数的LQG对偶控制算法研究 被引量：2

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作者 尚婷 钱富才 +1 位作者 张晓艳 谢国 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1478-1484,共7页

对于具有未知参数的LQG(Linear quadratic Gaussian)问题,提出了一种次优对偶控制方法,用Kalman滤波处理过程噪声和测量噪声,用前一时刻的后验概率对Cost-to-go进行线性近似,然后,用动态规划获得了次优控制律.最后,用一个例子说明了本... 对于具有未知参数的LQG(Linear quadratic Gaussian)问题,提出了一种次优对偶控制方法,用Kalman滤波处理过程噪声和测量噪声,用前一时刻的后验概率对Cost-to-go进行线性近似,然后,用动态规划获得了次优控制律.最后,用一个例子说明了本文设计的控制器的实施过程.结果表明,该控制律具有良好的对偶性质,并能在学习和控制之间实现较好平衡. 展开更多

关键词 lqg(linear quadratic gaussian) 动态规划 对偶控制 最优控制

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基于LQG的混合电磁悬架阻尼-刚度设计及试验研究 被引量：12

5

作者 汪若尘 钱禹辰 +2 位作者 丁仁凯 孟祥鹏 谢健 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第3期61-65,84,共6页

提出了一种具有三种模式的混合电磁悬架,三种模式分别侧重于悬架的平顺性、轮胎接地性和综合性能,协调了悬架平顺性与轮胎接地性之间的矛盾。建立了混合电磁悬架的动力学模型,确定了各个模式下LQG控制策略的加权系数。在不同的模式下分... 提出了一种具有三种模式的混合电磁悬架,三种模式分别侧重于悬架的平顺性、轮胎接地性和综合性能,协调了悬架平顺性与轮胎接地性之间的矛盾。建立了混合电磁悬架的动力学模型,确定了各个模式下LQG控制策略的加权系数。在不同的模式下分析了刚度、阻尼对于悬架动力学性能以及悬架能耗特性的影响,确定了不同模式下刚度和阻尼的取值,并进行了仿真分析。结果表明:混合电磁悬架相比于传统被动悬架能够有效改善悬架动力学性能,且相比于主动悬架能明显减少能量消耗。最后进行了试验研究,试验结果与仿真结果基本一致,验证了仿真结果的正确性,表明混合电磁悬架能够减少悬架主动控制时的能量消耗。 展开更多

关键词 混合电磁悬架 lqg控制 刚度 阻尼

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基于遗传算法优化的汽车主动悬架LQG控制器的设计 被引量：16

6

作者 孟杰 张凯 焦洪宇 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第6期914-918,共5页

常规线性二次最优控制器在汽车主动悬架应用中,存在权值矩阵确定的问题。设计了一种基于遗传算法优化控制器权值矩阵的方法。利用遗传算法的全局优化算法,以主动悬架性能指标为目标函数对权值矩阵进行优化设计,提高了控制器的设计效率... 常规线性二次最优控制器在汽车主动悬架应用中,存在权值矩阵确定的问题。设计了一种基于遗传算法优化控制器权值矩阵的方法。利用遗传算法的全局优化算法,以主动悬架性能指标为目标函数对权值矩阵进行优化设计,提高了控制器的设计效率和控制性能。应用该方法进行了汽车悬架主动控制仿真。研究结果表明:基于遗传算法优化的LQG控制器的汽车主动悬架相对于应用常规控制器的主动悬架和被动悬架,能够大大改善主动悬架的性能。同时在充分利用常规线性二次最优控制器优势的基础上,解决了其权值矩阵确定存在的问题。 展开更多

关键词 主动悬架 遗传算法 线性二次最优控制器 主动控制

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基于宏纤维复合材料的泵喷导管振动控制研究

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作者 乌德木 严斌 吴文伟 《船舶力学》 北大核心 2025年第2期288-299,共12页

泵喷推进器在工作过程中会产生结构噪声。常规材料加工的泵喷推进器往往结构重量大,难以进行尾部配重。而使用复合材料的泵喷推进器结构不仅可以大幅降低整体重量,还具备良好的耐腐蚀性与抗疲劳能力。本文围绕泵喷推进器复合材料导管结... 泵喷推进器在工作过程中会产生结构噪声。常规材料加工的泵喷推进器往往结构重量大,难以进行尾部配重。而使用复合材料的泵喷推进器结构不仅可以大幅降低整体重量,还具备良好的耐腐蚀性与抗疲劳能力。本文围绕泵喷推进器复合材料导管结构振动控制问题,开展基于宏纤维复合材料(Macro Fiber Composite,MFC)的结构振动主动控制系统构建及验证的相关试验建模、算法优化设计、硬件平台搭建与试验等研究。将遗传算法应用于线性二次高斯(LQG)控制器优化设计中,通过试验对优化前后的算法控制效果进行对比。针对复合材料导管搭建模型辨识平台与主动控制试验平台,通过实验建模的方法获得控制模型并在空气环境中进行了谐波激励下的振动主动控制试验,尝试将基于MFC的振动主动控制推向应用场景。 展开更多

关键词 宏纤维复合压电材料 泵喷推进器 振动控制 lqg最优控制 遗传算法

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频域加权的LQG振动主动控制实验研究 被引量：3

8

作者 周烁 魏克湘 孟光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期151-153,共3页

针对实际工程领域中存在的伴有大量宽频干扰/噪声的复杂振动环境,直接影响了常规振动主动控制(AVC)的性能甚至稳定性。本文提出了频域加权的线性二次高斯型(LQG)控制方法,实现对特定振动主频重点衰减的同时,保证宽频域的干扰/噪声控制... 针对实际工程领域中存在的伴有大量宽频干扰/噪声的复杂振动环境,直接影响了常规振动主动控制(AVC)的性能甚至稳定性。本文提出了频域加权的线性二次高斯型(LQG)控制方法,实现对特定振动主频重点衰减的同时,保证宽频域的干扰/噪声控制作用。最后利用压电陶瓷贴片的悬臂梁,振动主动控制试验验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 振动主动控制 lqg控制 鲁棒控制

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基于线性二次型高斯(LQG)理论的最优制导规律 被引量：5

9

作者 雷虎民 梁颖亮 杨强国 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 2002年第2期27-30,共4页

以线性二次型高斯 (LQG)理论为基础 ,研究一种最小化末端脱靶量和拦截周期内控制能量消耗的具有可变有效导航比的LQG最优制导规律。分析了这种制导规律的有效导航比及其在战术导弹上的应用。应用伴随方法对这种制导规律进行制导性能仿... 以线性二次型高斯 (LQG)理论为基础 ,研究一种最小化末端脱靶量和拦截周期内控制能量消耗的具有可变有效导航比的LQG最优制导规律。分析了这种制导规律的有效导航比及其在战术导弹上的应用。应用伴随方法对这种制导规律进行制导性能仿真计算。结果表明 :这种制导规律的控制精度高。 展开更多

关键词 线性二次型高斯 最优制导规律 比例导引规律 战术导弹

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基于帝国竞争算法和LQG的磁流变阻尼器-建筑结构系统的振动控制 被引量：2

10

作者 林秀芳 陈淑梅 黄国荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期194-201,共8页

目前,磁流变阻尼器(Magnetorheological Damper,MRD)已经成为一种重要的智能半主动控制装置。为实现MRD对建筑结构的减震控制,首先,通过引入一种帝国竞争算法(Imperialist Competitive Algorithm,ICA)和线性二次型高斯(Linear Quadratic... 目前,磁流变阻尼器(Magnetorheological Damper,MRD)已经成为一种重要的智能半主动控制装置。为实现MRD对建筑结构的减震控制,首先,通过引入一种帝国竞争算法(Imperialist Competitive Algorithm,ICA)和线性二次型高斯(Linear Quadratic Gaussian,LQG)控制相结合的智能控制方法(ICA-LQG)计算出理想的控制力。针对LQG控制器的加权矩阵难以整定这一问题,根据优化目标和阻尼力的限制条件,利用ICA对其参数进行优选。然后,通过对一款商用的MRD进行性能测试,获得其基于Bouc-Wen模型的动力学特性。最后,利用剪枝最优控制(Clipped-Optimal Control,COC)方法将ICA-LQG计算的理想控制力转化为MRD的控制电流。为检验这种集成了ICA-LQG和COC的半主动控制(ICALQG-COC)方法的有效性,以一个三层的框架结构为工程背景,分别对无控制、两种被动控制、未经优化的LQG-COC(LQG-COC)半主动控制以及ICA-LQG-COC半主动控制下的减震结果进行比较分析。三种地震波激励下的数值结果都表明:在所比较的控制方法中,ICA-LQG-COC方法展现出最优越的综合控制性能并且能够最大限度地减小结构的最大位移和加速度响应。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 振动控制 帝国竞争算法 lqg控制

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LQG/LTR鲁棒控制器在机翼主动颤振抑制中的应用 被引量：1

11

作者 张子健 徐敏 +1 位作者 曾晓彬 陈士橹 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期190-194,共5页

传统的LQG(linear quadratic Gauss)控制器无法满足系统的鲁棒性要求,因此文章采用LQG/LTR(Loop transfer recovery)理论设计了机翼主动颤振抑制鲁棒控制器。文中1、2部分建立了气动伺服弹性系统模型并推导了LQG控制器,第3部分基于LQG/... 传统的LQG(linear quadratic Gauss)控制器无法满足系统的鲁棒性要求,因此文章采用LQG/LTR(Loop transfer recovery)理论设计了机翼主动颤振抑制鲁棒控制器。文中1、2部分建立了气动伺服弹性系统模型并推导了LQG控制器,第3部分基于LQG/LTR理论分2步完成了鲁棒控制器的设计。利用典型的气动伺服弹性系统模型,分别采用LQG/LTR控制器和LQG控制器对机翼颤振进行抑制,仿真结果表明,LQG/LTR控制器的性能远远优于LQG控制器。 展开更多

关键词 控制 颤振 lqg lqg/LTR 鲁棒性

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基于LQG基准的预测控制器经济敏感度分析及调节准则 被引量：2

12

作者 田学民 罗芝芬 王平 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第10期1735-1740,共6页

为考虑控制变量方差变化对控制器经济性能的影响,提出一种基于线性二次高斯(Linear Quadratic Gaussian,LQG)基准的预测控制器经济敏感度分析方法及调节准则.首先由子空间辨识算法推导出带输入输出变量加权的LQG基准一般描述形式,在此... 为考虑控制变量方差变化对控制器经济性能的影响,提出一种基于线性二次高斯(Linear Quadratic Gaussian,LQG)基准的预测控制器经济敏感度分析方法及调节准则.首先由子空间辨识算法推导出带输入输出变量加权的LQG基准一般描述形式,在此基础上,构造了基于方差调节和基于约束松弛的两个优化问题进行敏感度分析,最终求解得到敏感变量的方差调节量和约束松弛量以提高控制器的经济效益,Shell塔仿真实验结果表明本文方法的有效性. 展开更多

关键词 经济性能评估 敏感度分析 调节准则 lqg基准 子空间辨识

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基于微型编码器的电机LQG控制器设计方法 被引量：2

13

作者 李琳 厉明 艾华 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期834-839,共6页

针对航空航天领域对电机伺服控制系统高精度和小体积的需求,提出并实现了一种基于微型编码器的电机伺服跟踪系统线性二次高斯控制器设计方法。分析了实际电机系统结构和编码器的典型误差并建立系统的噪声状态方程;设计了平稳卡尔曼滤波... 针对航空航天领域对电机伺服控制系统高精度和小体积的需求,提出并实现了一种基于微型编码器的电机伺服跟踪系统线性二次高斯控制器设计方法。分析了实际电机系统结构和编码器的典型误差并建立系统的噪声状态方程;设计了平稳卡尔曼滤波器,可以实现角位置、角速率和角加速度的最优估计;根据总体指标完成了线性二次高斯控制器设计并在Matlab/Simulink环境下建立了仿真模型并对其控制效果进行了预测;模拟实际工作环境搭建了实验测试系统对其跟踪性能进行了实测评估。仿真和实验结果表明:结合卡尔曼滤波的电机线性二次高斯控制器不但具有良好的跟踪性能,带宽可达24Hz,还能够有效地抑制噪声影响。 展开更多

关键词 线性二次高斯控制器 平稳卡尔曼滤波 微型编码器

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风力机变速变桨的LQG/LTR鲁棒控制 被引量：1

14

作者 曹九发 王同光 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期602-607,共6页

针对变速变桨风力机实际工况下同时存在外界输入噪声及内部测量噪声的问题,采用线性二次型/回路传输恢复(Linear quadratic Gauss/loop transfer recovery,LQG/LTR)方法设计改善某风力机叶轮转速及塔架前后弯曲模态的控制器,增强风力机... 针对变速变桨风力机实际工况下同时存在外界输入噪声及内部测量噪声的问题,采用线性二次型/回路传输恢复(Linear quadratic Gauss/loop transfer recovery,LQG/LTR)方法设计改善某风力机叶轮转速及塔架前后弯曲模态的控制器,增强风力机系统在随机干扰下的鲁棒性能。根据风力机空气动力学的圆盘理论和叶素理论,求解风力机受到的扭矩和推力。基于变速变桨风力机的线化模型,分别进行LQG和LQG/LTR控制器设计,分别仿真输出风力机的叶轮转速、塔架塔顶位移和桨距角时间变化曲线。仿真结果表明,LQG/LTR控制器在满足系统控制目标的情况下,可显著提高风力机系统的鲁棒性能及稳定性。 展开更多

关键词 风力机 随机干扰 鲁棒性 线性二次型/回路传输恢复

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一类不确定非线性系统安全学习控制

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作者 刘跃跃 王浩羽 +1 位作者 吴小雨 樊启高 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第7期1323-1332,共10页

针对非线性系统非参数不确定条件下的安全控制问题,本文提出一种基于高斯过程(GP)的安全学习控制方案.首先,基于在线采集到的历史数据,利用高斯过程回归对非线性系统中的非参不确定性与时变扰动进行学习,基于Lyapunov理论设计反馈线性... 针对非线性系统非参数不确定条件下的安全控制问题,本文提出一种基于高斯过程(GP)的安全学习控制方案.首先,基于在线采集到的历史数据,利用高斯过程回归对非线性系统中的非参不确定性与时变扰动进行学习,基于Lyapunov理论设计反馈线性化控制策略,保证控制器全局一致最终有界(GUUB).其次,考虑到安全约束问题,在反馈控制器的基础上,利用控制障碍函数(CBF),最小限度调整控制输入获得基于二次规划(QP)的优化控制输入.此外,分别在高概率意义上证明了闭环系统的有界性和状态安全域的前向不变性.通过仿真结果,验证了所提控制策略在非参数不确定性下轨迹跟踪与避障约束中的有效性. 展开更多

关键词 高斯过程 反馈线性化 控制障碍函数 安全控制 二次规划优化

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基于增广LQG的小型无人直升机稳定控制

16

作者 陈阳 王田苗 +2 位作者 梁建宏 王超磊 张以成 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期277-281,共5页

针对实现小型无人直升机悬停及航线飞行的目标,在建立小型无人直升机近悬停点线性模型的基础上,通过系统辨识的方法获得了两个解耦的线性模型,并基于此设计了增广线性二次高斯(LQG)控制器。该增广LQG控制器包含三部分:一是卡尔曼滤波器... 针对实现小型无人直升机悬停及航线飞行的目标,在建立小型无人直升机近悬停点线性模型的基础上,通过系统辨识的方法获得了两个解耦的线性模型,并基于此设计了增广线性二次高斯(LQG)控制器。该增广LQG控制器包含三部分:一是卡尔曼滤波器,用于估计未测量状态;二是传统的线性二次积分(LQI)控制器,用于稳定内环并消除目标控制信号跟踪稳态静差;三是前馈,用于加速信号跟踪。仿真与实际飞行试验验证了基于增广的LQG控制器不仅能够镇定住无人直升机的动力学,同时能够很好地跟踪参考控制信号。 展开更多

关键词 小型无人直升机 增广线性二次高斯(lqg) 前馈 线性二次积分(LQI) 飞行试验

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气动位置伺服系统的线性二次高斯LQG自校正控制的研究 被引量：2

17

作者 王宣银 《动力工程》 CSCD 北大核心 2001年第4期1372-1375,1362,共5页

为了克服气动伺服系统的时变、非线性等因素对控制系统性能的影响 ,采用在线辨识来获取时变参数 ,并利用卡尔曼滤波器估计系统的状态。为了减少干扰的影响 ,提高定位精度 ,设计带积分的 LQG最优自校正控制器。仿真和实验表明 :带积分的 ... 为了克服气动伺服系统的时变、非线性等因素对控制系统性能的影响 ,采用在线辨识来获取时变参数 ,并利用卡尔曼滤波器估计系统的状态。为了减少干扰的影响 ,提高定位精度 ,设计带积分的 LQG最优自校正控制器。仿真和实验表明 :带积分的 LQG自校正控制能有效地抑制干扰 ,改善气动位置伺服控制的动、静态性能。图 4表 1参 展开更多

关键词 气动位置伺服系统 线性二次高斯最优控制 自校正控制

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一种多变量滚动式LQG自适应控制及其稳定性

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作者 周德云 李必江 陈新海 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期507-511,共5页

提出了一种新的基于状态空间模型设计的多变量滚动式优化多步目标函数的ＬＱＧ自适应控制算法，分析了这种滚动优化ＬＱＧ控制闭环系统的稳定性，给出了一些新的稳定性条件，证明了存在有限时域使闭环系统指数稳定，而且至少具有１／α... 提出了一种新的基于状态空间模型设计的多变量滚动式优化多步目标函数的ＬＱＧ自适应控制算法，分析了这种滚动优化ＬＱＧ控制闭环系统的稳定性，给出了一些新的稳定性条件，证明了存在有限时域使闭环系统指数稳定，而且至少具有１／α的稳定度，其中α可由设计者给定，从而将闭环系统的极点配置在预期的区域内，提高了系统的鲁棒度，增强了系统的鲁棒性。 展开更多

关键词 lqg控制 滚动优化控制 自适应控制 稳定性

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基于NLQG的分批补料发酵过程预测控制方法

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作者 王建林 吴佳欢 +1 位作者 于涛 赵利强 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3618-3624,共7页

发酵过程具有高度非线性、时滞性和不确定性等特征,直接影响着发酵过程的有效调控。提出了一种基于非线性二次高斯(NLQG)的分批补料发酵过程预测控制方法。该方法由扩展Kalman滤波器(EKF)和NLQR串联构成,EKF给出被控变量的最优状态估计,... 发酵过程具有高度非线性、时滞性和不确定性等特征,直接影响着发酵过程的有效调控。提出了一种基于非线性二次高斯(NLQG)的分批补料发酵过程预测控制方法。该方法由扩展Kalman滤波器(EKF)和NLQR串联构成,EKF给出被控变量的最优状态估计,NLQR获得被控变量的实时状态反馈,以实现分批补料发酵过程的动态预测控制。在LabVIEW软件平台中,利用ActiveX控件调用MATLAB环境下编译生成的COM组件设计了NLQG控制器,并用于青霉素分批补料发酵过程溶氧浓度的预测控制。实验结果表明,所提出的分批补料发酵过程预测控制方法对于被控变量的设定值变化有良好的跟踪效果,在不同的噪声环境下均能获得较高的控制精度,具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 分批补料发酵过程 预测控制 非线性二次高斯控制器 扩展KALMAN滤波器

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基于组合滤波的起重机钢丝绳断丝损伤漏磁信号降噪方法 被引量：1

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作者 刘耀 刘继兵 +3 位作者 井陆阳 黄磊 孙丞 魏明江 《机电工程》 北大核心 2025年第5期866-875,共10页

由于受到钢丝绳结构特性和复杂运行环境的影响,采用漏磁(MFL)检测技术采集的多通道信号常受到噪声干扰,严重影响损伤检测的准确性。针对上述问题,开展了基于组合滤波的起重机钢丝绳断丝损伤漏磁信号降噪方法研究,提出了一种基于轴向稳... 由于受到钢丝绳结构特性和复杂运行环境的影响,采用漏磁(MFL)检测技术采集的多通道信号常受到噪声干扰,严重影响损伤检测的准确性。针对上述问题,开展了基于组合滤波的起重机钢丝绳断丝损伤漏磁信号降噪方法研究,提出了一种基于轴向稳健局部一次回归(rlowess)、高斯高通滤波器以及环形稳健局部二次回归(rloess)法的新型组合滤波降噪方法。首先,系统探讨了漏磁信号中的缺陷信号、基线变化噪声、股波噪声以及抖动噪声的产生机理与各自特性,通过对噪声来源与各信号时频域及空间域特征的分析,总结了三种噪声的一般处理规律;然后,提出了一种用于抑制三种噪声的组合滤波方法,该方法结合了rlowess法、高斯高通滤波器以及环形rloess法,并采用Hilbert包络集中了损伤信号能量;最后,使用包含不同噪声的实验漏磁信号,对该组合滤波降噪方法的有效性进行了验证,并将该方法与其他组合方法进行了比较分析。研究结果表明:采用该组合滤波方法得到的信号降噪效果显著,可获得最高的信噪比,最大程度地保留了损伤信号峰值特征,有利于起重机钢丝绳损伤的特征提取与定量识别。 展开更多

关键词 起重机钢丝绳 漏磁检测 组合滤波降噪法 离群值检测 轴向rlowess法 高斯高通滤波器 环形rloess法

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