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基于θ-D非线性控制方法的伴随轨道控制 被引量:2
1
作者 罗建军 周文勇 袁建平 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期1-7,24,共8页
为了实现燃料消耗最少的伴随轨道控制,研究使用θ-D次优非线性控制方法设计伴随轨道的优化控制律。相对运动模型中考虑了地球形状摄动的影响,且适用于在椭圆轨道上运行的目标航天器。采用状态变量增广法,对相对运动模型进行处理,以满足... 为了实现燃料消耗最少的伴随轨道控制,研究使用θ-D次优非线性控制方法设计伴随轨道的优化控制律。相对运动模型中考虑了地球形状摄动的影响,且适用于在椭圆轨道上运行的目标航天器。采用状态变量增广法,对相对运动模型进行处理,以满足θ-D控制方法的要求。采用相对轨道要素设计了理想的基准伴随轨道。仿真计算结果表明,所设计的控制律是稳定的,能够以较少的燃料消耗实现伴随轨道的控制。 展开更多
关键词 θ-d非线性控制方法 相对运动模型 伴随轨道 轨道控制 航天器
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基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法
2
作者 钱夔 宋爱国 田磊 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期227-234,共8页
针对现有物理信息神经网络利用数值模拟近似物理控制方程带来的高计算代价、边界条件限制等问题,提出一种基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法。首先构建时序特征交替更新的非线性预测网络模型,再在频域建立基于傅里叶谱... 针对现有物理信息神经网络利用数值模拟近似物理控制方程带来的高计算代价、边界条件限制等问题,提出一种基于频域控制约束的物理神经网络非线性系统预测方法。首先构建时序特征交替更新的非线性预测网络模型,再在频域建立基于傅里叶谱方法(FSM)的物理控制方程约束,时空数据在网络模型与频域控制约束耦合下实现无标签数据加速训练,完成系统演化学习。最后在Burgers系统上进行湍流预测验证,实验结果表明该方法可在物理规则约束下实现无标签非线性复杂建模,对比主流PINN模型及其变体,具有更快的学习速度与预测准确率。在t≤0.25 s、t≤0.5 s短时预测情况下,经前期20次训练后系统预测均方误差(MSE)相比主流基准模型同期预测,MSE降低了86%与95%,在t≤2 s长时预测情况下,经充分训练后系统预测MSE能降低80%。 展开更多
关键词 物理信息神经网络 傅里叶谱方法 频域控制方程约束 Burgers系统 非线性系统预测
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基于θ-D技术的制导炸弹非线性控制方法
3
作者 孙瑞胜 薛晓中 沈坚平 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第3期93-95,102,共4页
采用θ-D近似控制技术研究了制导炸弹非线性动力学的次最优控制问题。通过引入设计变量θ,使得伴随状态λ按幂级数序列展开,进而将HJB方程简化成一组递归的代数方程进行求解。以滑翔制导炸弹为研究对象,针对θ-D控制技术特点,在纵向平... 采用θ-D近似控制技术研究了制导炸弹非线性动力学的次最优控制问题。通过引入设计变量θ,使得伴随状态λ按幂级数序列展开,进而将HJB方程简化成一组递归的代数方程进行求解。以滑翔制导炸弹为研究对象,针对θ-D控制技术特点,在纵向平面内建立了制导炸弹的控制数学模型,并设计了θ-D控制器。数字仿真实验表明θ-D方法设计的制导炸弹控制器效果明显,方法是合理的、可行的,为制导弹药的非线性控制系统提供了一种新的研究思路。 展开更多
关键词 飞行控制系统 制导炸弹 次优控制 θ-d方法
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基于干扰观测器的复杂非线性系统优化控制方法
4
作者 陈海 郭肖旺 +2 位作者 刘琛 封成玉 陈聪 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1046-1052,共7页
为了提高具有未知干扰的复杂非线性系统的控制性能和运行性能,提出了一种基于干扰观测器的复杂非线性系统优化控制方法(IOCM).该方法设计了一个基于模糊神经网络的模型逼近器来捕捉系统的非线性动力学,并利用干扰观测器来描述系统的未... 为了提高具有未知干扰的复杂非线性系统的控制性能和运行性能,提出了一种基于干扰观测器的复杂非线性系统优化控制方法(IOCM).该方法设计了一个基于模糊神经网络的模型逼近器来捕捉系统的非线性动力学,并利用干扰观测器来描述系统的未知干扰,以获得更准确的系统预测模型.然后,在多目标模型预测控制的框架下,提出了一种具有协同成本函数和多梯度算法的优化控制结构,以综合求解设定点和控制律.采用城市污水处理过程基准仿真平台(BSM1)验证所提方法的有效性.实验结果表明:暴雨天气条件下平均出水水质(EQ)为6711 mg/L、平均运行能耗(EC)为3805 kW·h;对比其他分步实现的优化控制方法,IOCM具有较好的鲁棒性,能够提高非线性系统的优化控制性能. 展开更多
关键词 非线性系统 模型逼近器 干扰观测器 复杂非线性系统优化控制方法
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激光器温度非线性自抗扰控制方法研究
5
作者 秦文钊 沈宇凯 《激光杂志》 北大核心 2024年第12期219-223,共5页
由于激光器的温度特性具有显著的时变性、非线性和强耦合性,传统控制方法很难满足精确的控制需求。针对上述问题,研究一种激光器温度非线性自抗扰控制方法。该方法利用激光器内部封装的热敏电阻采集激光器实时温度,计算与理想温度之间... 由于激光器的温度特性具有显著的时变性、非线性和强耦合性,传统控制方法很难满足精确的控制需求。针对上述问题,研究一种激光器温度非线性自抗扰控制方法。该方法利用激光器内部封装的热敏电阻采集激光器实时温度,计算与理想温度之间的实时误差。以误差为输入,利用非线性自抗扰控制器计算得到激光器温度实时控制信号,完成精确控制。结果表明:所研究方法控制下,变异系数相对更小,这表明方法在控制效果上表现更好,能够更好地控制激光器温度更接近理想温度,使温度更加稳定和可靠。 展开更多
关键词 激光器 温度 非线性自抗扰控制方法
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压电执行器非线性控制方法研究进展 被引量:4
6
作者 周淼磊 杨志刚 +3 位作者 田彦涛 高巍 程光明 曲兴田 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2007年第6期656-659,662,共5页
压电执行器在微驱动和微定位领域应用广泛,但压电执行器在输入电压和输出位移间存在着迟滞非线性。非线性的存在使压电执行器定位精度降低,动态响应速度变慢,是其工程上进一步应用的主要障碍。减小和消除迟滞非线性成为实现高精度控制... 压电执行器在微驱动和微定位领域应用广泛,但压电执行器在输入电压和输出位移间存在着迟滞非线性。非线性的存在使压电执行器定位精度降低,动态响应速度变慢,是其工程上进一步应用的主要障碍。减小和消除迟滞非线性成为实现高精度控制的关键。总结了近年来国内外在减小和消除压电执行器迟滞非线性方面上的研究工作,并指出当今研究的热点及未来研究的方向。 展开更多
关键词 压电执行器 非线性 迟滞 控制方法
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一类鲁棒非线性励磁控制器设计的新方法 被引量:6
7
作者 张秀华 张庆灵 谢彦红 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期17-19,共3页
运用控制领域的新成果非线性控制理论的H J不等式,针对一类鲁棒非线性励磁控制的单机无穷大电力系统,给出了非线性励磁控制器·它既考虑了电力系统的非线性,又顾及了干扰的影响,因此,具有广泛性·由于在控制器设计过程中未用到... 运用控制领域的新成果非线性控制理论的H J不等式,针对一类鲁棒非线性励磁控制的单机无穷大电力系统,给出了非线性励磁控制器·它既考虑了电力系统的非线性,又顾及了干扰的影响,因此,具有广泛性·由于在控制器设计过程中未用到任何线性化方法,因而能完整地保留系统的非线性特性·且该设计方法使H∞控制理论在电力系统控制研究中得到了进一步的应用·与传统的线性化方法设计的控制器相比,新的励磁控制器具有结构简单,有效改善系统稳定性等多方面优点· 展开更多
关键词 鲁棒非线性励磁控制 H∞控制理论 电力系统 非线性控制理论 J不等式 设计方法
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时间最优开关控制的非线性规划方法 被引量:4
8
作者 李炳杰 刘三阳 尹忠海 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期299-303,共5页
提出单输入非线性时间最优开关控制的非线性规划算法.针对不同的开关控制划分未知时间段,以时间段为变量建立与最优控制等价的非线性规划模型.构造每个未知时间段的等分龙格库塔格式,该格式不但不增加未知变量,而且可构造出不含导数的... 提出单输入非线性时间最优开关控制的非线性规划算法.针对不同的开关控制划分未知时间段,以时间段为变量建立与最优控制等价的非线性规划模型.构造每个未知时间段的等分龙格库塔格式,该格式不但不增加未知变量,而且可构造出不含导数的非线性规划算法.利用龙格库塔格式的收敛性和非线性规划的一阶最优性条件证明该方法的收敛性.最后以实例验证该算法. 展开更多
关键词 时间最优控制 开关控制 非线性规划 龙格库塔方法
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基于逆系统方法的非线性系统变结构控制 被引量:2
9
作者 马克茂 史小平 +1 位作者 许海平 王莉梅 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期107-111,共5页
针对一类可化为简约形式的非线性系统,基于非线性系统的逆系统理论,讨论了实施变结构控制的问题.通过对降阶的模型引入动态补偿器.来实现整个系统的部分线性化.在此基础上,设计了变结构控制的切换函数,并对滑动模态进行了讨论.
关键词 非线性系统 逆系统方法 变结构控制 滑动模态
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非线性自修复控制方法及仿真研究 被引量:2
10
作者 黄卫 柴干 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 2001年第1期17-22,共6页
文章在系统论述了自修复控制方法的基础上 ,给出了一种新的模型参考自修复控制方法 ;推导了具有较大稳定域的自适应 RK公式以解决仿真计算量大的难点 ;针对非线性自修复控制系统综合仿真的具体背景 ,应用新的简单且无须故障辨识的自修... 文章在系统论述了自修复控制方法的基础上 ,给出了一种新的模型参考自修复控制方法 ;推导了具有较大稳定域的自适应 RK公式以解决仿真计算量大的难点 ;针对非线性自修复控制系统综合仿真的具体背景 ,应用新的简单且无须故障辨识的自修复控制方法对某型歼击机进行了仿真研究。仿真结果表明 :该文提出的仿真算法具有通用性和实用性 ,由该文所获得的仿真结果可为自修复控制系统设计提供理论根据和工程数据。 展开更多
关键词 仿真 非线性自修复控制方法 飞机 控制系统
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基于逆系统方法的非线性二自由度内模控制 被引量:3
11
作者 李华 张璇 《兰州交通大学学报》 CAS 2006年第6期1-4,共4页
针对一类非线性连续系统,提出一种基于逆系统方法的二自由度内模控制设计方法.首先根据原系统设计阶积分逆系统,然后针对复合后的伪线性系统设计基于逆系统方法的2-DOF内模控制器.由于采用了二自由度控制器,使系统设定值响应同干扰响应... 针对一类非线性连续系统,提出一种基于逆系统方法的二自由度内模控制设计方法.首先根据原系统设计阶积分逆系统,然后针对复合后的伪线性系统设计基于逆系统方法的2-DOF内模控制器.由于采用了二自由度控制器,使系统设定值响应同干扰响应分离,得以分别设计控制器.理论分析和仿真结果证明了文中提出的方法控制性能好,精度高,且控制器设计简单,使系统同时具有良好的跟踪性和鲁棒性. 展开更多
关键词 非线性 逆系统方法 二自由度 内模控制 跟踪性 鲁棒性
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非线性鲁棒控制系统分析和设计的μ方法 被引量:1
12
作者 邓春萍 陈晖 吴敏 《长沙铁道学院学报》 CSCD 北大核心 2001年第2期69-73,共5页
针对一类可反馈线性化的仿射非线性系统 ,提出了非线性鲁棒控制系统的 μ分析与μ综合方法 .利用非线性状态反馈和坐标变换 ,可将许多不确定性线性系统线性化为关于广义对象和不确定性的线性分式变换 (LFT) ,基于这个 LFT,用 D- K迭代... 针对一类可反馈线性化的仿射非线性系统 ,提出了非线性鲁棒控制系统的 μ分析与μ综合方法 .利用非线性状态反馈和坐标变换 ,可将许多不确定性线性系统线性化为关于广义对象和不确定性的线性分式变换 (LFT) ,基于这个 LFT,用 D- K迭代法可获得线性化系统的鲁棒控制器 。 展开更多
关键词 非线性系统 鲁棒控制 反馈线性 线性分式变换 μ方法 自动控制
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非线性系统的特征建模与控制方法 被引量:7
13
作者 吴宏鑫 王颖 解永春 《控制工程(北京)》 2002年第6期1-7,共7页
本文针对一大批工程实际中经常遇到的非线性系统,为设计低阶控制器,提出了非线性系统的低阶变参数特征模型的原理和方法,论证了所建特征模型与实际对象的等价性。文章介绍了如何根据非线性特征模型设计控制器的基本原则与步骤,文章通过... 本文针对一大批工程实际中经常遇到的非线性系统,为设计低阶控制器,提出了非线性系统的低阶变参数特征模型的原理和方法,论证了所建特征模型与实际对象的等价性。文章介绍了如何根据非线性特征模型设计控制器的基本原则与步骤,文章通过某真空环境温度控制系统的仿真,进一步阐明了这种非线性系统特征建模及其控制的方法,最后给出了利用特征模型进行自适应控制的仿真与实际工程应用的结果。 展开更多
关键词 非线性系统 特征建模 控制方法 特征模型 低阶控制 自适应控制
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非线性时滞控制系统Runge-Kutta方法的IS稳定性 被引量:1
14
作者 田献珍 余越昕 《广西工学院学报》 CAS 2010年第2期41-46,共6页
研究求解非线性时滞控制系统的Runge-Kutta方法的IS稳定性,首先给出非线性时滞控制系统理论解IS稳定的充分条件,在约束网格下,将(k,l)为代数稳定的Runge-Kutta方法求解该系统,获得了方法IS稳定的条件.
关键词 非线性时滞控制系统 RUNGE-KUTTA方法 IS稳定性
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Halo轨道的ASRE非线性留位控制方法
15
作者 蔡志勤 赵军 彭海军 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期159-164,170,共7页
针对Halo轨道的留位控制问题,提出一种跟踪名义参考轨道的非线性最优跟踪控制策略。首先得到日-地系统第二平动点附近的有控制力作用下的轨道动力学方程,其次利用微分修正法得到要跟踪的名义参考轨道,然后将ASRE非线性最优跟踪控制方法... 针对Halo轨道的留位控制问题,提出一种跟踪名义参考轨道的非线性最优跟踪控制策略。首先得到日-地系统第二平动点附近的有控制力作用下的轨道动力学方程,其次利用微分修正法得到要跟踪的名义参考轨道,然后将ASRE非线性最优跟踪控制方法与精细积分法相结合,针对Halo轨道的留位设计非线性控制器,最后利用数值算例验证了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 平动点 HALO轨道 ASRE方法 非线性最优控制
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非线性控制系统的思想与方法 被引量:2
16
作者 黄布毅 《郑州轻工业学院学报》 1994年第4期21-26,共6页
从6个方面对传统的和近几年发展起来的非线性控制系统的思想及方法进行了综合介绍:1)非线性系统的地位、作用及该领域的主要成果;2)传统的控制理论方法;3)微分几何控制方法;4)变结构控制;5)神经元网络控制;6)逆系统... 从6个方面对传统的和近几年发展起来的非线性控制系统的思想及方法进行了综合介绍:1)非线性系统的地位、作用及该领域的主要成果;2)传统的控制理论方法;3)微分几何控制方法;4)变结构控制;5)神经元网络控制;6)逆系统方法。最后得出结论:数学方法与计算机的高层次结合是该领域研究的重要手段。 展开更多
关键词 非线性系统 控制系统 稳定性 反馈控制 几何方法
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基于无源化方法的非线性系统自适应控制
17
作者 陈芳信 沈艳军 汪秉文 《水电能源科学》 2003年第4期66-68,共3页
研究了一种非线性系统的动态神经网络控制方案,利用无源化方法证明了其自适应控制系统的稳定性,并得到了动态神经网络系统的学习算法,仿真实验验证了本方法的有效性。
关键词 动态神经网络 非线性系统 自适应控制 无源化方法 LYAPUNOV函数
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非线性系统神经网络控制方法研究
18
作者 周胜 田福庆 +1 位作者 牟晴 王汝鑫 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2001年第3期7-11,共5页
采用神经网络理论处理非线性复杂系统,设计了控制网络的各组成部分,给出了具体算法,实现了二级倒立摆系统的稳定控制。
关键词 非线性系统神经网络控制方法 二级倒立摆系统 稳定控制 数学模型 工作原理
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接近和跟踪非合作机动目标的非线性最优控制 被引量:14
19
作者 高登巍 罗建军 +2 位作者 马卫华 康志宇 陈晓光 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期773-781,共9页
航天器在实施对空间非合作目标的近程操作任务中,需要接近目标并保持在目标附近的特定方位,对目标指定部位随动跟踪和观测。针对非合作机动目标的接近和视线跟踪的六自由度控制问题,根据视线坐标系下的相对轨道方程和体坐标系下的相对... 航天器在实施对空间非合作目标的近程操作任务中,需要接近目标并保持在目标附近的特定方位,对目标指定部位随动跟踪和观测。针对非合作机动目标的接近和视线跟踪的六自由度控制问题,根据视线坐标系下的相对轨道方程和体坐标系下的相对误差四元数姿态方程,建立了航天器间近距离相对运动的轨道和姿态联合控制模型。考虑模型的非线性、时变性和计算的快速性,采用θ-D控制方法进行接近和视线跟踪的轨道和姿态联合控制。为了减小跟踪同时存在轨道和姿态机动的非合作目标的控制误差,应用Lyapunov最小-最大定理设计了θ-D修正控制器,改善非合作目标同时进行姿态和轨道机动时的控制性能。仿真验证了模型的正确性和控制器良好的跟踪性能。 展开更多
关键词 视线跟踪 θ-d控制方法 姿轨联合控制 视线坐标系 误差四元数
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基于θ-D方法的方位角约束自主交会控制 被引量:3
20
作者 沈昱恒 侯明善 赵启明 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1976-1981,共6页
基于θ-D方法研究了视线坐标系内带有方位角约束的自主交会控制问题。根据轨道坐标系相对运动模型,建立视线相对动力学模型。针对该模型具有非线性强耦合的特点,采用θ-D次优控制算法设计了自主交会的闭环控制方法,并讨论了加权矩阵选... 基于θ-D方法研究了视线坐标系内带有方位角约束的自主交会控制问题。根据轨道坐标系相对运动模型,建立视线相对动力学模型。针对该模型具有非线性强耦合的特点,采用θ-D次优控制算法设计了自主交会的闭环控制方法,并讨论了加权矩阵选取原则。所设计的交会最优控制方法不需要实时求解状态相关黎卡提方程和哈密顿-雅可比-贝尔曼方程,使自主交会控制获得了简易性和快速性,同时实现了对交会方位角的控制,解决了对接口指向不同方位的交会问题。最后,数值仿真验证了控制方法的有效性,克服了交会模型的非线性和参数不确定性,且对于目标圆和椭圆轨道交会任务均适用。 展开更多
关键词 自主交会 视线 θ-d方法 次优控制 方位角
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