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Trajectory linearization control of an aerospace vehicle based on RBF neural network 被引量:6
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作者 Xue Yali Jiang Changsheng 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2008年第4期799-805,共7页
An enhanced trajectory linearization control (TLC) structure based on radial basis function neural network (RBFNN) and its application on an aerospace vehicle (ASV) flight control system are presensted. The infl... An enhanced trajectory linearization control (TLC) structure based on radial basis function neural network (RBFNN) and its application on an aerospace vehicle (ASV) flight control system are presensted. The influence of unknown disturbances and uncertainties is reduced by RBFNN thanks to its approaching ability, and a robustifying itera is used to overcome the approximate error of RBFNN. The parameters adaptive adjusting laws are designed on the Lyapunov theory. The uniform ultimate boundedness of all signals of the composite closed-loop system is proved based on Lyapunov theory. Finally, the flight control system of an ASV is designed based on the proposed method. Simulation results demonstrate the effectiveness and robustness of the designed approach. 展开更多
关键词 adaptive control trajectory linearization control radial basis function neural network aerospace vehicle.
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Research of robust adaptive trajectory linearization control based on T-S fuzzy system 被引量:3
2
作者 Jiang Changsheng Zhang Chunyu Zhu Liang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2008年第3期537-545,共9页
A robust adaptive trajectory linearization control (RATLC) algorithm for a class of nonlinear systems with uncertainty and disturbance based on the T-S fuzzy system is presented. The unknown disturbance and uncertai... A robust adaptive trajectory linearization control (RATLC) algorithm for a class of nonlinear systems with uncertainty and disturbance based on the T-S fuzzy system is presented. The unknown disturbance and uncertainty are estimated by the T-S fuzzy system, and a robust adaptive control law is designed by the Lyapunov theory. Irrespective of whether the dimensions of the system and the rules of the fuzzy system are large or small, there is only one parameter adjusting on line. Uniformly ultimately boundedness of all signals of the composite closed-loop system are proved by theory analysis. Finally, a numerical example is studied based on the proposed method. The simulation results demonstrate the effectiveness and robustness of the control scheme. 展开更多
关键词 nonlinear system trajectory linearization control robust adaptive control T-S fuzzy system.
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New trajectory linearization control for nonlinear systems undergoing harmonic disturbance 被引量:1
3
作者 Zhu Liang Chen Li Jing Zhongliang Hu Shiqiang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2009年第3期571-576,共6页
This paper presents a new trajectory linearization control scheme for a class of nonlinear systems subject to harmonic disturbance. It is supposed that the frequency of the disturbance is known, but the amplitude and ... This paper presents a new trajectory linearization control scheme for a class of nonlinear systems subject to harmonic disturbance. It is supposed that the frequency of the disturbance is known, but the amplitude and the phase are unknown. A disturbance observer dynamics is constructed to estimate the harmonic disturbance, and then the estimation is used to implement a compensation control law to cancel the disturbance. By Lyapunov's direct method, a rigorous poof shows that the composite error of the closed-loop system can approach zero exponentially. Finally, the proposed method is illustrated by the application to control of an inverted pendulum. Compared with two existing methods, the proposed method demonstrates better performance in tracking error and response time. 展开更多
关键词 nonlinear control system harmonic disturbance trajectory linearization control
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Adaptive trajectory linearization control for hypersonic reentry vehicle
4
作者 胡钰 王华 任章 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第11期2876-2882,共7页
This paper presents an improved design for the hypersonic reentry vehicle(HRV) by the trajectory linearization control(TLC) technology for the design of HRV. The physics-based model fails to take into account the exte... This paper presents an improved design for the hypersonic reentry vehicle(HRV) by the trajectory linearization control(TLC) technology for the design of HRV. The physics-based model fails to take into account the external disturbance in the flight envelope in which the stability and control derivatives prove to be nonlinear and time-varying, which is likely in turn to increase the difficulty in keeping the stability of the attitude control system. Therefore, it is of great significance to modulate the unsteady and nonlinear characteristic features of the system parameters so as to overcome the disadvantages of the conventional TLC technology that can only be valid and efficient in the cases when there may exist any minor uncertainties. It is just for this kind of necessity that we have developed a fuzzy-neural disturbance observer(FNDO) based on the B-spline to estimate such uncertainties and disturbances concerned by establishing a new dynamic system. The simulation results gained by using the aforementioned technology and the observer show that it is just due to the innovation of the adaptive trajectory linearization control(ATLC) system. Significant improvement has been realized in the performance and the robustness of the system in addition to its fault tolerance. 展开更多
关键词 hypersonic reentry vehicle(HRV) trajectory linearization control(tlc) fuzzy-neural disturbance observer(FNDO) B-SPLINE
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Dynamic modelling and PFL-based trajectory tracking control for underactuated cable-driven truss-like manipulator 被引量:3
5
作者 DING Shu-chen PENG Li +2 位作者 QIAO Shang-ling LIU Rong-qiang JOSEPHAT Bundi 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第10期3127-3146,共20页
In recent years,an innovative underactuated robot was developed,named as underactuated cable-driven trusslike manipulator(UCTM),to be suitable in aerospace applications.However,there has been strong consensus that the... In recent years,an innovative underactuated robot was developed,named as underactuated cable-driven trusslike manipulator(UCTM),to be suitable in aerospace applications.However,there has been strong consensus that the stabilization of planar underactuated manipulators without gravity is a great challenge since the system includes a second order nonholonomic constraint and most classical control methods are not suitable for this kind of system.Furthermore,the complexity of the truss-like structure results in tremendous difficulty of computational complicacy and high nonlinearity during dynamic modelling in addition to controller design.It is paramount to solve these difficulties for UCTM's future applications.To solve the above difficulties,this paper presents a dynamic modelling method for UCTM and a trajectory tracking control method based on partial feedback linearization(PFL)that fulfills the control goal of moving UCTM from its original position to a desired position by tracking a given trajectory of the joint angles.To achieve this,a model equivalent method is proposed to make UCTM equivalent with a three-link manipulator in the sense of dynamic behavior.Then the Lagrangian equation combined with complex vector method is proposed in the dynamic modelling process of UCTM,which simplifies the derivation procedure.Based on the established dynamic model,a coordinate transformation method is proposed to transform the control force matrix into the conventional form of an underactuated system,so that the control force can be separated from the unactuated term.The PFL method in combination with the LQR control method is then proposed to realize the targets that the joint angles can track given desired trajectory.Simulation experiments are conducted to verify the correctness and effectiveness of the proposed methods. 展开更多
关键词 underactuated robot trajectory tracking control partial feedback linearization non-linear control
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基于乒乓舵的引信滚转角最优控制方法
6
作者 雷泷杰 李松 +2 位作者 陈瑞华 刘越 肖晨星 《探测与控制学报》 北大核心 2025年第3期30-36,共7页
针对使用乒乓舵执行机构的二维弹道修正引信滚转控制系统存在扰动时,采用乒乓舵线性化方式的控制过程中等效控制力矩小、控制能力不足以及采用Bang-Bang控制存在较大的稳定误差问题,提出了基于乒乓舵的引信滚转角最优控制方法。该方法... 针对使用乒乓舵执行机构的二维弹道修正引信滚转控制系统存在扰动时,采用乒乓舵线性化方式的控制过程中等效控制力矩小、控制能力不足以及采用Bang-Bang控制存在较大的稳定误差问题,提出了基于乒乓舵的引信滚转角最优控制方法。该方法首先基于最优控制理论,利用极小值原理,在受到乒乓舵离散控制量约束条件下,以时间为性能指标,设计了时间最优Bang-Bang控制器,通过选择合适的切换策略将其与乒乓舵线性PID控制器相结合,实现了引信滚转姿态稳定。仿真结果表明,这种基于乒乓舵的引信滚转角最优控制方法相比线性化PID控制器能够在系统存在扰动导致控制能力不足时,实现引信滚转姿态控制,并有效克服Bang-Bang控制器因对模型依赖性而引起的稳态误差,最终获得较高的控制精度。该方法鲁棒性强,工程实现简单,能够满足二维弹道修正引信低成本高精度的滚转角控制精度需求。 展开更多
关键词 二维弹道修正引信 滚转角 时间最优Bang-Bang控制 线性化PID控制 切换策略
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基于SMDO-TLC的高超声速飞行器姿态控制 被引量:5
7
作者 邵星灵 王宏伦 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1568-1575,共8页
针对高超声速飞行器快时变、强耦合以及存在参数不确定和外部干扰情况下的姿态控制问题,同时考虑到执行机构动态和输入受限,提出了基于滑模干扰观测器-轨迹线性化(SMDO-TLC,Sliding-Mode Disturbance Observer-Trajectory Linearization... 针对高超声速飞行器快时变、强耦合以及存在参数不确定和外部干扰情况下的姿态控制问题,同时考虑到执行机构动态和输入受限,提出了基于滑模干扰观测器-轨迹线性化(SMDO-TLC,Sliding-Mode Disturbance Observer-Trajectory Linearization Control)的高超声速姿态控制方法.首先,引入二阶线性微分器(SOLD,Second-Order Linear Differentiator)的概念,通过理论分析指出了当前TLC中采用一阶惯性+伪微分器求取输入指令的微分信号时会存在与SOLD类似的峰值现象,随后利用韩式跟踪微分器求取姿态标称指令及其微分信号,可有效解决过渡过程中执行机构饱和问题;接着,分别在姿态和角速率回路设计二阶滑模干扰观测器,利用符号函数积分来重构内外回路的复合干扰,在此基础上设计补偿控制律,以实现姿态控制器设计.仿真结果表明,所提出的方法能够克服时变干扰及气动参数大范围摄动的影响,同时兼具良好的动态特性与静态品质,能够满足高超声速飞行器的快时变、高精度以及强鲁棒的控制需求. 展开更多
关键词 高超声速飞行器 轨迹线性化(tlc) 非线性跟踪-微分器(TD) 执行机构饱和 二阶滑模干扰观测器(SOSMDO)
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考虑跟网型双馈风机惯性响应的系统频率动态低阶建模与解析
8
作者 姜超 周书宇 +3 位作者 刘晓军 杨冬锋 孙正龙 白尚旻 《电力自动化设备》 北大核心 2025年第5期77-83,共7页
针对跟网型双馈风机(DFIG)在虚拟惯量控制下系统频率响应(SFR)建模特征量化不充分、不清晰的问题,建立了跟网型DFIG附加惯性控制的线性化功率响应模型,准确地认识了DFIG参与频率调节的物理过程,提出了计及DFIG惯性控制的扩展SFR模型。... 针对跟网型双馈风机(DFIG)在虚拟惯量控制下系统频率响应(SFR)建模特征量化不充分、不清晰的问题,建立了跟网型DFIG附加惯性控制的线性化功率响应模型,准确地认识了DFIG参与频率调节的物理过程,提出了计及DFIG惯性控制的扩展SFR模型。采用劳斯近似方法进行降阶,进而量化计算系统频率的时域解析解,揭示了SFR特征(最大频率变化率、频率最低点、稳态频率)与系统参数的显性关系,并据此设计了SFR轨迹的优化方法。算例仿真结果表明:所提DFIG简化模型、扩展SFR模型以及劳斯近似方法的准确性较高;相较于风电容量占比,风速对频率动态轨迹优化的影响更加明显。 展开更多
关键词 双馈风机 跟网型 惯性控制 系统频率响应 线性化模型 频率轨迹优化
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基于模型预测控制的双向移动平台轨迹跟踪控制方法
9
作者 赛开阳 王明武 +2 位作者 梁应选 陈伟恒 李奥 《机电工程》 北大核心 2025年第4期746-753,共8页
针对高精度数控加工中多轴并联驱动系统的轨迹跟踪精度问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的双向移动平台轨迹跟踪方法。首先,基于运动学分析研究的结果,建立了包含位置、速度和角速度等参数的状态空间方程;然后,综合考虑跟踪精度和... 针对高精度数控加工中多轴并联驱动系统的轨迹跟踪精度问题,提出了一种基于模型预测控制(MPC)的双向移动平台轨迹跟踪方法。首先,基于运动学分析研究的结果,建立了包含位置、速度和角速度等参数的状态空间方程;然后,综合考虑跟踪精度和控制增量,建立了速度与角速度的极限值和变化率约束条件,将目标函数转化为带约束的二次规划问题,并对其进行了求解;采用SolidWorks软件设计出了双向移动平台的模型,并将该模型导入到MATLAB/Simulink环境中,进行了仿真实验验证,分别比较了速度20 mm/s、30 mm/s工况下线性二次型调节器(LQR)和MPC算法的跟踪轨迹,以及数据误差;最后,给出了实验台硬件组成和原理框图,进一步地使用LabVIEW软件开发出了运动控制程序的人机界面,并在实验台上对两种算法进行了实际对比。研究结果表明:采用MPC控制器的轨迹跟踪精度明显优于LQR控制算法,最大跟踪误差不超过0.05 mm,能够满足双向移动平台的高精度控制要求。该方法有效提升了运动控制系统的跟踪精度,可为高性能数控加工中的复杂轨迹跟踪控制提供技术支持。 展开更多
关键词 高精度数控加工 并联驱动双向移动平台 模型预测控制 轨迹跟踪精度 轨迹跟踪控制器 MATLAB/SIMULINK 线性二次型调节器 LabVIEW
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基于切换策略的翼伞轨迹跟踪控制
10
作者 王闯 刘蓉 +1 位作者 杨明 王佑 《兵工自动化》 北大核心 2025年第2期49-54,共6页
针对翼伞系统轨迹跟踪控制中强扰动、大时滞性等问题,提出一种基于切换策略的翼伞轨迹跟踪控制器。结合线性自抗扰控制抗扰动能力强、响应速度快,预测控制能有效克服系统时滞性、跟踪精度高、鲁棒性好等优点,采用2维轨迹跟踪制导策略通... 针对翼伞系统轨迹跟踪控制中强扰动、大时滞性等问题,提出一种基于切换策略的翼伞轨迹跟踪控制器。结合线性自抗扰控制抗扰动能力强、响应速度快,预测控制能有效克服系统时滞性、跟踪精度高、鲁棒性好等优点,采用2维轨迹跟踪制导策略通过跟踪目标轨迹的航向角实现对翼伞轨迹的跟踪控制;在切换策略中,依据航向角偏差量设计双切换量的控制器切换规则,降低控制器间切换频率,提高双控制器切换的可靠性。仿真结果表明,与单一的控制器相比,切换控制器对给定归航轨迹的跟踪具有更优的效果。 展开更多
关键词 翼伞系统 轨迹跟踪 切换策略 线性自抗扰控制 预测控制
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采用TLC方法的超机动飞行控制系统设计 被引量:6
11
作者 朱秋芳 姜长生 +1 位作者 朱亮 谢祥华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期379-383,共5页
基于轨迹线性化控制(Trajectory linearization control,TLC)方法,研究了超机动飞机飞行控制系统的设计问题。首先简要介绍了TLC方法的设计思想;然后根据奇异摄动理论,将超机动飞行控制系统分成快慢两个回路,并为其分别设计了轨迹线性... 基于轨迹线性化控制(Trajectory linearization control,TLC)方法,研究了超机动飞机飞行控制系统的设计问题。首先简要介绍了TLC方法的设计思想;然后根据奇异摄动理论,将超机动飞行控制系统分成快慢两个回路,并为其分别设计了轨迹线性化控制器;最后分别用所设计的控制器和已有的动态逆控制器对某型歼击机进行了赫布斯特机动仿真。仿真结果和对比分析表明,所设计的TLC控制器是有效的,且比动态逆控制器具有更好的控制跟踪性能。 展开更多
关键词 轨迹线性化控制(tlc) 超机动 飞行控制系统 仿真
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基于TLC方法的空-空导弹三维末制导律研究 被引量:1
12
作者 朱秋芳 姜长生 +1 位作者 朱亮 谢祥华 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2007年第1期86-89,92,共5页
针对导弹与目标之间的非线性运动学关系,在平行接近原理的基础上,结合轨迹线性化控制(TLC,trajectory linearization control)方法,为某型空-空导弹研究设计了一种新型的三维末制导律。仿真结果表明,所设计的基于TLC方法的制导律是有效... 针对导弹与目标之间的非线性运动学关系,在平行接近原理的基础上,结合轨迹线性化控制(TLC,trajectory linearization control)方法,为某型空-空导弹研究设计了一种新型的三维末制导律。仿真结果表明,所设计的基于TLC方法的制导律是有效的,且在目标机动情况下比传统的比例制导律以及滑模变结构制导律具有更好的制导性能。 展开更多
关键词 三维末制导律 轨迹线性化控制 目标机动 空空导弹
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Integrated guidance and control design of the suicide UCAV for terminal attack 被引量:2
13
作者 Huan Zhou Hui Zhao +1 位作者 Hanqiao Huang Xin Zhao 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2017年第3期546-555,共10页
A novel integrated guidance and control (IGC) design method is proposed to solve problems of low control accuracy for a suicide unmanned combat aerial vehicle (UCAV) in the terminal attack stage. First of all, the IGC... A novel integrated guidance and control (IGC) design method is proposed to solve problems of low control accuracy for a suicide unmanned combat aerial vehicle (UCAV) in the terminal attack stage. First of all, the IGC system model of the UCAV is built based on the three-channel independent design idea, which reduces the difficulties of designing the controller. Then, IGC control laws are designed using the trajectory linearization control (TLC). A nonlinear disturbance observer (NDO) is introduced to the IGC controller to reject various uncertainties, such as the aerodynamic parameter perturbation and the measurement error interference. The stability of the closed-loop system is proven by using the Lyapunov theorem. The performance of the proposed IGC design method is verified in a terminal attack mission of the suicide UCAV. Finally, simulation results demonstrate the superiority and effectiveness in the aspects of guidance accuracy and system robustness. 展开更多
关键词 integrated guidance and control (IGC) unmanned combat aerial vehicle (UCAV) trajectory linearization control (tlc) terminal attack nonlinear disturbance observer (NDO)
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Research on the Control for the Planar Motor by Non-symmetric and Unilateral Driven 被引量:3
14
作者 LI Xin, YANG Kaiming ZHU Yu YU Dongdong CUI Leqing 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第27期I0004-I0004,180,共1页
与由四组线圈单元驱动方式相比,三组线圈单元驱动的平面电机属于单边非质心驱动模型。为提高平面电机系统的伺服性能,需要准确的力解耦模型以及有效的控制算法。由于实际中存在建模误差,如永磁体线圈加工误差引起的推力误差、气隙厚... 与由四组线圈单元驱动方式相比,三组线圈单元驱动的平面电机属于单边非质心驱动模型。为提高平面电机系统的伺服性能,需要准确的力解耦模型以及有效的控制算法。由于实际中存在建模误差,如永磁体线圈加工误差引起的推力误差、气隙厚度不均匀、外部不确定扰动等,使得基于名义模型的系统无法有效解耦。同时建模误差的存在使得闭环系统误差方程的等号右侧不为0,无法确保跟踪误差的收敛。因此,必须利用控制器对建模误差进行补偿。以三组线圈单元且x方向为单边非质心驱动的平面电机作为研究对象。为提高其轨迹跟踪与定位能力,提出一种非线性控制算法。在逆动力学控制算法的基础上增加鲁棒项,对建模误差进行有效补偿。采用李雅普诺夫(Lyapunov)理论证明了该算法的稳定性。实验结果表明,轨迹跟踪误差小于1.5μm,可见通过对建模误差的补偿,减小了多自由度间耦合作用对运动精度的影响,提高了平面电机伺服性能。 展开更多
关键词 电动机驱动 平面电机 电机控制 非对称 反馈线性化 SISO系统 多输入多输出 定位系统
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基于反馈线性化的广义预测控制机械臂轨迹跟踪算法 被引量:2
15
作者 史国庆 程嘉毅 +3 位作者 张建东 杨啟明 吴勇 武凡 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期368-376,共9页
分析了机械臂轨迹跟踪控制问题的特点,建立了二自由度机械臂动力学模型。为解决广义预测控制(generalized predictive control,GPC)算法难以适用于非线性系统的问题,在现有的GPC算法基础上,设计了基于反馈线性化的广义预测控制(feedback... 分析了机械臂轨迹跟踪控制问题的特点,建立了二自由度机械臂动力学模型。为解决广义预测控制(generalized predictive control,GPC)算法难以适用于非线性系统的问题,在现有的GPC算法基础上,设计了基于反馈线性化的广义预测控制(feedback linearization-generalized predictive control,FL-GPC)算法框架,即底层为线性系统预测控制,非线性项使用预估值来进行代替,高层为迭代修正预估量,使用迭代计算的方式对非线性项进行预估。使用FL-GPC算法对二自由度机械臂的静态、动态轨迹跟踪任务进行了仿真。仿真结果表明,算法可以进行有效的机械臂轨迹跟踪控制。 展开更多
关键词 轨迹跟踪 非线性系统 广义预测控制 反馈线性化
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无人车换道轨迹与跟踪控制研究 被引量:2
16
作者 丁嘉纯 田杰 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第4期72-78,共7页
无人车换道是自动驾驶领域的关键技术,针对无人车换道轨迹规划与跟踪控制问题,选择纯电动汽车作为研究对象,设计了一种考虑横纵向协同控制的轨迹跟踪控制器。首先,通过解耦将车辆换道简化为横向运动和纵向运动。根据路径跟踪误差动力学... 无人车换道是自动驾驶领域的关键技术,针对无人车换道轨迹规划与跟踪控制问题,选择纯电动汽车作为研究对象,设计了一种考虑横纵向协同控制的轨迹跟踪控制器。首先,通过解耦将车辆换道简化为横向运动和纵向运动。根据路径跟踪误差动力学模型设计了线性二次型调节器路径跟踪控制器,并引入前馈控制设计了前馈-反馈LQR横向控制器,以此降低系统稳态误差。随后,考虑位置-速度误差设计了双PID纵向控制器,对车辆速度进行跟踪。选用五次多项式曲线规划换道轨迹。最后,通过Matlab和CarSim搭建联合仿真平台,对所设计的换道轨迹跟踪横纵向协同控制器进行测试研究。结果表明:在双车道换道工况下,该控制器能够较高精度地跟踪换道轨迹,车辆的距离偏差和航向角偏差最大分别为0.01 m和0.007 rad,可见具有良好的精确性和稳定性。 展开更多
关键词 无人车 轨迹规划 轨迹跟踪 线性二次型调节器 横纵向控制
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基于GA-PSO的智能汽车横向LQR控制器优化设计 被引量:2
17
作者 王怡萌 仝秋红 +2 位作者 孙照翔 高越 张武 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2024年第3期47-55,共9页
针对线性二次型调节器(LQR)在智能汽车横向控制中,系数矩阵Q和R选取困难导致的控制精度低和参数整定效率低的问题,提出了一种遗传粒子混合优化(GA-PSO)方法。基于车辆二自由度模型设计了横向LQR控制器和前馈控制器,以该模型下控制器自... 针对线性二次型调节器(LQR)在智能汽车横向控制中,系数矩阵Q和R选取困难导致的控制精度低和参数整定效率低的问题,提出了一种遗传粒子混合优化(GA-PSO)方法。基于车辆二自由度模型设计了横向LQR控制器和前馈控制器,以该模型下控制器自身能量损失函数作为代价函数对系数矩阵进行优化,并对比了GA-PSO和粒子群优化(PSO)算法的优化效果。CarSim/Simulink联合仿真结果表明,经GA-PSO算法优化后的控制器跟踪精度和计算效率分别提高了47.06%和63.54%,且优化后的控制器具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 智能汽车 横向控制 轨迹跟踪 线性二次型调节器 粒子群优化
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随机参数摄动下的高超声速飞行器姿态控制 被引量:2
18
作者 刘正洋 周丽 张瑞 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期703-714,共12页
针对高超声速飞行器随机参数摄动的姿态控制问题,提出一种基于轨迹线性化和扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的预测滑模控制方法。首先,针对随机参数摄动的高超声速飞行器非线性模型,采用轨迹线性化方法建立线性时变误差调... 针对高超声速飞行器随机参数摄动的姿态控制问题,提出一种基于轨迹线性化和扩展卡尔曼滤波(extended Kalman filter,EKF)的预测滑模控制方法。首先,针对随机参数摄动的高超声速飞行器非线性模型,采用轨迹线性化方法建立线性时变误差调节模型。通过分析参数误差的统计特性,将统计信息以参数协方差矩阵的形式进行表示,并设计EKF对受扰误差状态进行滤波。然后,采用预测滑模控制方法设计误差稳定调节器,使系统快速趋于稳定。所提方法对随机参数摄动和非线性干扰都具有强鲁棒性。仿真验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 随机参数摄动 轨迹线性化 扩展卡尔曼滤波 预测滑模
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基于模型预测控制算法的精确着舰控制方法 被引量:3
19
作者 万兵 苏析超 +2 位作者 汪节 韩维 李常久 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1197-1207,共11页
针对舰载机着舰过程中的航母运动、舰尾流扰动等影响,提出一种基于模型预测控制-线性二次型高斯(MPC-LQG)算法的精确着舰控制方法,开展飞机纵向通道的精确着舰控制研究。对飞机纵向动力学、舰尾流、航母运动、轨迹跟踪等,进行建模和分... 针对舰载机着舰过程中的航母运动、舰尾流扰动等影响,提出一种基于模型预测控制-线性二次型高斯(MPC-LQG)算法的精确着舰控制方法,开展飞机纵向通道的精确着舰控制研究。对飞机纵向动力学、舰尾流、航母运动、轨迹跟踪等,进行建模和分析。对MPC-LQG算法进行融合,以实现轨迹跟踪控制,核心思想是:模型预测控制进行航母运动补偿;设计全维状态观测,实现全状态反馈,以实现最优着舰控制。对不同的着舰情况和初始条件进行算法仿真,并与其他算法进行仿真比较。仿真结果表明,所提方法的轨迹跟踪效果很好,高度偏差0.1~0.2 m;相比传统着舰控制,所提方法动态响应快、着舰精度高。 展开更多
关键词 模型预测控制-线性二次型高斯 甲板运动 引导指令 着舰控制 轨迹跟踪
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基于线性自抗扰控制的纵向舰载机直接升力全自动着舰控制 被引量:2
20
作者 吴启龙 朱齐丹 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期142-152,共11页
舰载机的最终着舰过程受到强烈的舰尾流的干扰,为了抑制舰尾流扰动,本文提出一种基于径向基函数神经网络(radial basis functions neural network,RBFNN)结合线性自抗扰控制(liner active disturbance rejection control,LADRC)的创新... 舰载机的最终着舰过程受到强烈的舰尾流的干扰,为了抑制舰尾流扰动,本文提出一种基于径向基函数神经网络(radial basis functions neural network,RBFNN)结合线性自抗扰控制(liner active disturbance rejection control,LADRC)的创新设计方法,确保舰载机直接升力控制自动着舰系统的鲁棒性。LADRC将阵风扰动和系统不确定项作为总扰动,通过线性扩展状态观测器(liner extended state observer,LESO)对总扰动进行估计,并通过线性反馈控制律进行补偿,然后根据系统状态利用RBFNN在线调整LADRC控制器的参数,并构建Lyapunov函数以证明闭环系统的稳定性。舰载机跟踪理想下滑道的仿真结果表明,RBF-LADRC的抗干扰性、鲁棒性和跟踪精度均优于与之对比的控制方法。 展开更多
关键词 稳定性分析 直接升力控制 径向基函数神经网络 线性自抗扰控制 自动着舰 姿态控制 舰尾流 轨迹跟踪
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