新能源直流组网倍流整流器线性二次型最优控制增强抗扰特性研究

1

作者 董帅 刘黎 +3 位作者 段天元 田艳军 赵华伟 李赢正 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期140-149,共10页

针对由可再生能源组成的直流电网电解氢系统,通过设计一种基于线性二次型最优控制(LQR)的全状态反馈控制方法,建立全状态误差量的小信号模型,利用系统状态误差量反馈的方法,在新能源并网带来的供电干扰和负荷波动下,改善DC-DC变流器的... 针对由可再生能源组成的直流电网电解氢系统,通过设计一种基于线性二次型最优控制(LQR)的全状态反馈控制方法,建立全状态误差量的小信号模型,利用系统状态误差量反馈的方法,在新能源并网带来的供电干扰和负荷波动下,改善DC-DC变流器的动态特性,提高电解设备的运行效率和槽内材料的寿命。结果证明,该方法可以显著地降低系统的电压、电流波动时间,且与常规的PI控制相比,对系统干扰的抑制效果更好。最后,对线性二次型最优控制所提出的理论与方法进行仿真验证,证明其正确性与适用性。 展开更多

关键词 新能源 DC-DC变流器 电解制氢 状态反馈 线性二次型最优控制 抗扰特性

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基于线性二次型最优控制和径向基神经网络PID的ESC控制策略 被引量：6

2

作者 罗文发 吴光强 郑松林 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期494-499,共6页

为提高电子稳定控制(ESC)的鲁棒性和自适应能力,采用联合扩展卡尔曼滤波方法估算轮胎侧偏刚度,改进了2自由度模型,在此基础上提出了线性二次型最优控制和径向基神经网络PID联合的控制算法,设计了双层控制器,其上层控制器通过线性二次型... 为提高电子稳定控制(ESC)的鲁棒性和自适应能力,采用联合扩展卡尔曼滤波方法估算轮胎侧偏刚度,改进了2自由度模型,在此基础上提出了线性二次型最优控制和径向基神经网络PID联合的控制算法,设计了双层控制器,其上层控制器通过线性二次型最优控制算法获取主动横摆力矩,下层控制器通过径向基神经网络PID进行车轮分配和变滑移率的控制。采用15自由度车辆模型进行了仿真验证,结果表明设计的控制策略较好地满足ESC的控制要求,并具备良好的自学习功能和瞬态控制能力。 展开更多

关键词 ESC控制策略 联合扩展卡尔曼滤波 轮胎侧偏刚度 线性二次型最优控制 径向基神经网络PID

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燃料电池轿车动力系统线性二次型最优控制研究 被引量：2

3

作者 贠海涛 孙泽昌 +1 位作者 万钢 赵玉兰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期112-116,共5页

建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池轿车动力系统的动态数学模型,根据系统的噪声特性,将动力系统线性二次型最优控制问题归结为线性二次型高斯问题,并建立了考虑随机干扰的燃料电池轿车动力系统线... 建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池轿车动力系统的动态数学模型,根据系统的噪声特性,将动力系统线性二次型最优控制问题归结为线性二次型高斯问题,并建立了考虑随机干扰的燃料电池轿车动力系统线性二次型最优动力控制算法。离线仿真和实车转鼓试验证明,该算法能够充分考虑动力系统主要部件的动力性和经济性,具有一定的实用价值。 展开更多

关键词 燃料电池轿车 动力系统 建模 线性二次型最优控制

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四轮转向汽车二次型最优控制策略研究 被引量：3

4

作者 王纪瑞 左曙光 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第1期50-53,共4页

采用汽车的"自行车"模型,建立了四轮转向汽车的数学模型,基于二次型最优控制理论求得最优控制反馈增益,最后在MATLAB/Simulink环境下搭建仿真模型进行仿真,并与前轮转向汽车以及传统的前后轮转角成比例的四轮转向车辆进行对... 采用汽车的"自行车"模型,建立了四轮转向汽车的数学模型,基于二次型最优控制理论求得最优控制反馈增益,最后在MATLAB/Simulink环境下搭建仿真模型进行仿真,并与前轮转向汽车以及传统的前后轮转角成比例的四轮转向车辆进行对比分析.分析表明,基于最优控制的四轮转向车辆能够很快地将汽车的质心侧偏角降到基本为零,又能保证横摆角速度基本不变,提高汽车的行驶安全性和操纵稳定性,同时又保证了驾驶员原有的转向感觉,减轻了驾驶员的操纵难度和疲劳程度. 展开更多

关键词 二次型最优控制 四轮转向 SIMULINK仿真 操纵稳定性

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桁架桥梁抗震作动器的优化布置及二次型最优控制 被引量：1

5

作者 李志军 左双洋 刘园园 《西安工业大学学报》 CAS 2015年第10期807-813,共7页

研究桁架桥梁结构在地震作用下以较少的作动器达到最优控震效果,提出了采用遗传算法对桁架桥梁结构抗震作动器进行优化布置的最优控震策略.通过建立桁架桥梁结构有限元模型,利用遗传算法对结构进行了优化,得到了相对最优的作动器数量和... 研究桁架桥梁结构在地震作用下以较少的作动器达到最优控震效果,提出了采用遗传算法对桁架桥梁结构抗震作动器进行优化布置的最优控震策略.通过建立桁架桥梁结构有限元模型,利用遗传算法对结构进行了优化,得到了相对最优的作动器数量和相应位置.利用传统二次型最优控制算法计算出抗震作动器的最优控制力.通过实例模拟了多种地震输入情况下桁架桥梁的动态响应.仿真结果表明:应用遗传算法对钢桁架桥梁结构中作动器进行优化配置后,结构的控震效果优于作动器随机布置方式.钢桁架桥梁结构控震效果随遗传代数增加而显著增强. 展开更多

关键词 桁架桥梁 二次型最优控制 作动器 遗传算法

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网络化控制系统离散二次型最优控制综合设计

6

作者 牛云 吴旭光 +1 位作者 康军 洪亮 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期227-233,共7页

基于网络QoS如延迟、丢包建立网络化控制系统状态方程,提出一种根据网络QoS离散化连续系统二次型代价函数及设计相应最优LQR(Linear Quadratic Regulator)控制器的方法。针对系统控制性能对网络QoS的约束,提出一种能够兼顾系统性能与网... 基于网络QoS如延迟、丢包建立网络化控制系统状态方程,提出一种根据网络QoS离散化连续系统二次型代价函数及设计相应最优LQR(Linear Quadratic Regulator)控制器的方法。针对系统控制性能对网络QoS的约束,提出一种能够兼顾系统性能与网络QoS的控制与调度综合协调设计方法。仿真实验证明了提出的网络化控制离散二次型最优综合设计方法的必要性和与已有的二次型最优控制方法相比的优势。 展开更多

关键词 网络化控制系统 离散二次型最优控制 网络QOS 综合协调设计

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类二次型最优控制方法在自主对接控制中的应用研究

7

作者 刘忠汉 吴宏鑫 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期44-49,共6页

针对参数已知的线性定常二阶系统 ,本文给出了直接求解 Riccati方程的方法 ,并在此基础上 ,将该方法得到的结果应用到参数未知的线性定常或慢时变系统中 ,使用估计参数直接求出反馈增益矩阵 ,提出了一种类二次型最优控制方法 。

关键词 二次型最优控制 自主对接控制 线性定常二阶系统 反馈增益矩阵

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电动车辆ABS的改进线性二次型最优控制 被引量：15

8

作者 王骏骋 何仁 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期108-115,共8页

为充分利用轮毂电机控制精确和响应迅速的优势,提高电动车辆制动防抱死控制的稳定性,提出一种用于轮毂电机电动车辆制动防抱死系统(ABS)协调控制的改进线性二次型最优控制方法.建立电动车辆纵向动力学模型;结合复合制动系统的协调控制策... 为充分利用轮毂电机控制精确和响应迅速的优势,提高电动车辆制动防抱死控制的稳定性,提出一种用于轮毂电机电动车辆制动防抱死系统(ABS)协调控制的改进线性二次型最优控制方法.建立电动车辆纵向动力学模型;结合复合制动系统的协调控制策略,分析现有线性二次型最优控制算法无法用于防抱死控制器设计的原因,提出一种通过构造虚拟阻尼量以及无穷小量来建立黎卡提方程的改进型线性二次型最优控制算法,并据此设计了防抱死控制器.在高附着路面、中附着路面和低附着路面3种不同行驶工况,对分别安装有改进线性二次型最优防抱死控制器和滑模防抱死控制器的电动车辆的紧急制动性能进行了仿真分析.结果表明:在不同附着系数路面行驶工况下,改进线性二次型最优控制算法能够有效提高电动汽车防抱死控制系统的控制精度和响应速度. 展开更多

关键词 轮毂电机 复合制动 制动防抱死系统 滑移率 线性二次型最优控制

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球上平衡移动机器人线性二次型最优控制 被引量：4

9

作者 贾中华 张少昆 《北京信息科技大学学报（自然科学版）》 2013年第6期91-96,共6页

对一种在球上平衡的轮式移动机器人系统进行了动力学分析,运用拉格朗日方程法建立了其动力学模型,根据系统的特点提出了一种线性二次型最优控制方法,用于机器人的控制。仿真结果表明,所设计的线性二次型最优控制器可以有效地实现球上平... 对一种在球上平衡的轮式移动机器人系统进行了动力学分析,运用拉格朗日方程法建立了其动力学模型,根据系统的特点提出了一种线性二次型最优控制方法,用于机器人的控制。仿真结果表明,所设计的线性二次型最优控制器可以有效地实现球上平衡移动机器人的平衡控制、定位控制和轨迹跟踪控制,并且整个控制过程具有响应速度快、超调小、抗扰动能力强等特点。 展开更多

关键词 球上平衡移动机器人 动力学模型 线性二次型最优控制

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经济增长、城乡收入双目标驱动下的宏观政策最优控制研究——基于二次线性最优控制策略

10

作者 伍文中 赵果庆 《中国软科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2021年第12期163-174,186,共13页

如何确保新旧"双倍增"和"双增长"目标的精准实现,是我国宏观调控的重大任务,也是值得研究的理论问题。本文利用最优控制理论,建立二次线性最优控制(LQOC)模型,对"十三五"期间"双倍增"目标完成... 如何确保新旧"双倍增"和"双增长"目标的精准实现,是我国宏观调控的重大任务,也是值得研究的理论问题。本文利用最优控制理论,建立二次线性最优控制(LQOC)模型,对"十三五"期间"双倍增"目标完成情况进行最优控制检验,进而对"十四五"时期精确实现"双增长"目标的最优控制策略进行模拟分析。研究发现,复杂的历史条件下,我国必须容忍适度通货膨胀,尤其是要精准调控CPI,稳定推进城市化,将有利于"双增长"目标的实现保持良好的条件。研究结论对提高我国跨周期宏观调控能力,实现宏观调控从"粗放调控"转向"精准调控"具有重要启示意义。 展开更多

关键词 GDP 城乡居民收入 双倍增目标 线性二次型最优控制 精准调控

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基于最优控制理论的DCT离合器升挡作动方式的研究 被引量：16

11

作者 吴光强 张德明 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期258-261,共4页

建立了双离合器式自动变速器起步、换挡动力学模型。利用线性二次型最优控制理论研究了离合器接合、分离规律。提出了3种改进的离合器作动方式,并对它们进行了仿真和比较分析。

关键词 双离合器式变速器 线性二次型最优控制 离合器 起步 升挡

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干式双离合器变速器换挡过程的转矩协调最优控制 被引量：2

12

作者 赵治国 王琪 +1 位作者 陈海军 刁威振 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2013年第3期279-288,共10页

对于某一自主开发汽车的六速干式双离合器变速器(DDCT),提出了对不同驾驶意图、分阶段采取不同措施的转矩协调最优控制策略:在转矩相阶段,运用二次型最优控制确定了离合器转矩变化率;在惯性相阶段,采用发动机点火参数与燃油供给调节控... 对于某一自主开发汽车的六速干式双离合器变速器(DDCT),提出了对不同驾驶意图、分阶段采取不同措施的转矩协调最优控制策略:在转矩相阶段,运用二次型最优控制确定了离合器转矩变化率;在惯性相阶段,采用发动机点火参数与燃油供给调节控制以缩短惯性相时间;在微滑摩阶段及需求转矩切换阶段,建立了体现驾驶意图的控制因子映射。并在Matlab/Simulink软件平台上,搭建了DDCT换挡过程模型,进行仿真试验。结果表明:换挡过程中的换挡冲击在-2 m/s3以内,产生的总滑摩功在2 kJ以内;因而,该控制策略能体现驾驶员的换挡意图,且满足换挡品质需求。 展开更多

关键词 汽车变速器 干式双离合器变速器(DDCT) 换挡过程 转矩协调 二次型最优控制

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基于卡尔曼滤波的二级倒立摆LQR控制方法 被引量：7

13

作者 王莹莹 王冬青 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2015年第3期21-26,共6页

针对二次型最优控制调节器难以实现对二级倒立摆系统的最优控制问题,本文建立了倒立摆数学模型,并对直线二级倒立摆(线性二次型控制器)(linear quadratic regulator,LQR)进行设计,同时采用卡尔曼滤波对系统的输出做出最优估计,并利用Mat... 针对二次型最优控制调节器难以实现对二级倒立摆系统的最优控制问题,本文建立了倒立摆数学模型,并对直线二级倒立摆(线性二次型控制器)(linear quadratic regulator,LQR)进行设计,同时采用卡尔曼滤波对系统的输出做出最优估计,并利用Matlab对未经卡尔曼滤波的调节器系统与前置卡尔曼滤波器的调节器系统进行仿真比较分析,仿真结果表明,应用基于前置Kalman滤波器的控制,比单独用线性二次型最优控制效果更加有效可行:未经滤波时,系统输出受扰动影响大;采用卡尔曼滤波后,系统输出波动小,稳定性好。该研究可以消除噪声给系统带来的抖动影响,具有一定的实用性。 展开更多

关键词 线性二次型最优控制 二级倒立摆 卡尔曼滤波 MATLAB

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结合迭代学习和模型预测的重载列车运行控制 被引量：4

14

作者 孙鹏飞 张传鑫 +2 位作者 蒋春宏 魏咪 王青元 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期111-119,共9页

为实现重载列车单次行程的高鲁棒高精度轨迹跟踪,根据列车纵向运动特性,构建重载列车多质点的动力学模型;基于利用批次化的运行过程积累控制经验,结合迭代学习和模型预测控制方法设计1种增强抗扰的重载列车跟踪控制器,将重载列车动力学... 为实现重载列车单次行程的高鲁棒高精度轨迹跟踪,根据列车纵向运动特性,构建重载列车多质点的动力学模型;基于利用批次化的运行过程积累控制经验,结合迭代学习和模型预测控制方法设计1种增强抗扰的重载列车跟踪控制器,将重载列车动力学模型转化为基于模型预测控制框架下的线性二次型最优控制模型,用二次型最优控制的速度和位置状态反馈增益表示迭代学习增益,利用批次化积累的控制经验不断提高跟踪性能,实现单次行程的滚动时域优化,提升轨迹跟踪的鲁棒性和精度;对某货运专线上的2万t重载列车进行跟踪控制仿真,分别从时域稳定性和迭代收敛性验证该控制器的稳定性。结果表明:结合迭代学习和模型预测控制方法能够很好地利用重载列车系统操纵重复性特征并实现全程跟踪控制,较传统控制方法跟踪效果更好并能有效降低列车纵向冲动,同时能够动态响应非重复性扰动,满足重载列车运行控制要求。 展开更多

关键词 迭代学习 模型预测控制 重载列车 多质点动力学模型 线性二次型最优控制

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基于降阶模型的水下结构振动主动控制仿真及实验研究 被引量：4

15

作者 于丹竹 黎胜 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期70-76,共7页

基于降阶模型对水下结构振动的主动控制进行了仿真及实验研究,并取得了较好的抑制振动的效果。基于结构在可压缩流体加载下的无阻尼实模态矩阵建立了水下结构的降阶模型,由于维数的降低,进而能够设计出相对简化的主动控制系统,减少传感... 基于降阶模型对水下结构振动的主动控制进行了仿真及实验研究,并取得了较好的抑制振动的效果。基于结构在可压缩流体加载下的无阻尼实模态矩阵建立了水下结构的降阶模型,由于维数的降低,进而能够设计出相对简化的主动控制系统,减少传感器和作动器的数量。通过线性二次型最优控制和结构主动变刚度控制两种方法对水下结构振动进行了主动控制仿真,均使结构振动有所下降。仿真结果显示线性二次型最优控制能够降低结构振动的峰值,而结构主动变刚度控制能够将结构的固有频率按照需要进行改变。还通过水下平板振动主动控制模型实验,验证了主动控制技术对水下结构的减振效果。 展开更多

关键词 水下结构 降阶模型 振动主动控制 线性二次型最优控制 变刚度控制 实验研究

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有约束复杂随动系统模型建立与控制研究 被引量：3

16

作者 付荣荣 李东玉 时培明 《计量学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期444-448,共5页

提出了一种有约束复杂随动系统——小碗摆球系统,并以小碗摆球系统为研究对象,针对有约束复杂随动系统的控制策略进行研究;利用拉格朗日动力学方法建立了小碗摆球系统的动力学模型。在讨论了系统能控和能观性的基础上分别采用鲁棒性双闭... 提出了一种有约束复杂随动系统——小碗摆球系统,并以小碗摆球系统为研究对象,针对有约束复杂随动系统的控制策略进行研究;利用拉格朗日动力学方法建立了小碗摆球系统的动力学模型。在讨论了系统能控和能观性的基础上分别采用鲁棒性双闭环PID控制和基于遗传算法的线性二次型最优控制进行了实际系统控制效果的实验对比,对比结果表明鲁棒性双闭环PID控制器具有更好的鲁棒性和瞬态特性,而遗传算法优化的线性二次型控制具有更好的动态特性。 展开更多

关键词 计量学 随动系统 双闭环PID 遗传算法 线性二次型最优控制

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电流变客车减振器的力学分析与最优控制 被引量：1

17

作者 王皓 周健 +1 位作者 何志鹏 何正中 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期631-635,共5页

在减振器中采用电流变液,通过控制电场实时响应路面激励,提高客车对振动响应的智能性。基于车辆1/4动力学模型的分析表明,在0~25 Hz路面激励下,车身加速度、相对动载、悬架动挠度的共振响应峰值分别减小52.9%、52.6%、60.0%。线性二次... 在减振器中采用电流变液,通过控制电场实时响应路面激励,提高客车对振动响应的智能性。基于车辆1/4动力学模型的分析表明,在0~25 Hz路面激励下,车身加速度、相对动载、悬架动挠度的共振响应峰值分别减小52.9%、52.6%、60.0%。线性二次型最优控制理论的仿真结果表明,主动悬架系统的车身振动加速度减小0.37 m/s2,悬架动挠度值减小4.3 mm,轮胎变形量基本不变（仅约0.1 mm）,实现了良好的减振性能,从而提高了行驶平顺性、被动悬架系统稳定性。不同路面状况下所需的场强幅值为3.5 k V/mm、能耗约为225 W,为配套电源的设计提供了依据。 展开更多

关键词 减振器 电流变液 线性二次型最优控制 半主动悬架

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空间关联系统的最优控制 被引量：2

18

作者 李晖 伍清河 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期685-691,共7页

研究具有二次性能指标的空间关联系统的最优控制问题。通过引入空间变量和空间移动算子,可以将关联系统表示成一般状态空间表达式的形式。基于直接分解协调算法设计了分布式控制器,不仅简化了计算过程,能够稳定整个关联系统,而且综合考... 研究具有二次性能指标的空间关联系统的最优控制问题。通过引入空间变量和空间移动算子,可以将关联系统表示成一般状态空间表达式的形式。基于直接分解协调算法设计了分布式控制器,不仅简化了计算过程,能够稳定整个关联系统,而且综合考虑了过渡过程和控制能量的要求,是二次最优的。仿真结果表明了算法的有效性,最后通过3台移动机器人直线编队仿真实验,进一步说明了算法的正确性和实用性。 展开更多

关键词 自动控制技术 空间关联系统 二次型最优控制 分布式控制

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基于模型分解的车辆侧倾控制器设计 被引量：1

19

作者 王德军 杜婉彤 王晰聪 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2016年第2期237-243,共7页

八自由度车辆模型所包含的控制量较多,对其直接分析控制有一定的难度,为此,提出一种模型分解方法。将原有整车模型分解成3部分,使每部分模型包含的控制量较整车模型明显减少,便于对每部分单独设计控制器。同时对分解后模型的车辆侧倾角... 八自由度车辆模型所包含的控制量较多,对其直接分析控制有一定的难度,为此,提出一种模型分解方法。将原有整车模型分解成3部分,使每部分模型包含的控制量较整车模型明显减少,便于对每部分单独设计控制器。同时对分解后模型的车辆侧倾角及其速度部分,使用线性二次型最优控制方法,设计状态最优控制器实现车辆稳定性控制。计算结果表明,该控制器具有较好的控制效果,既降低了分解后模型的分析难度又保证了车体控制的精度。 展开更多

关键词 控制理论 车辆稳定性控制 模型分解 线性二次型最优控制

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基于AMESim的剪切—闪光对焊机最优控制器设计

20

作者 王宏文 王永伟 韩力宏 《河北工业大学学报》 CAS 2008年第3期5-10,共6页

剪切-闪光对焊机液压位置伺服控制系统是保证焊接质量的关键环节.文章根据现代控制理论,应用AMESim系统建模和仿真软件建立了该系统的机电液一体化模型和二次型最优控制器模型.对仿真结果的分析表明应用该方法所得到的控制器参数具有良... 剪切-闪光对焊机液压位置伺服控制系统是保证焊接质量的关键环节.文章根据现代控制理论,应用AMESim系统建模和仿真软件建立了该系统的机电液一体化模型和二次型最优控制器模型.对仿真结果的分析表明应用该方法所得到的控制器参数具有良好的动态品质和跟踪性能. 展开更多

关键词 剪切-闪光对焊 电液流量伺服阀 AMESIM 二次型最优控制

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