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基于ADMM算法的航空发动机模型预测控制
被引量:
6
1
作者
单睿斌
李秋红
+2 位作者
何凤林
冯海龙
管庭筠
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1240-1247,共8页
为了提升航空发动机非线性模型预测控制(MPC)的实时性,将交替方向乘子法(ADMM)应用于模型预测控制的滚动优化中。基于状态空间模型构造预测方程,通过引入辅助变量和对偶变量,将二次型性能指标和发动机约束改写为适合ADMM算法求解的形式...
为了提升航空发动机非线性模型预测控制(MPC)的实时性,将交替方向乘子法(ADMM)应用于模型预测控制的滚动优化中。基于状态空间模型构造预测方程,通过引入辅助变量和对偶变量,将二次型性能指标和发动机约束改写为适合ADMM算法求解的形式。在航空发动机部件级模型上开展的仿真结果表明,基于ADMM算法的单变量模型预测能够实现对指令信号的高性能跟踪和约束的有效管理。相比于内点法(IPM),ADMM算法在滚动优化过程中,在不同控制指令下,均具有更高的实时性,且在预测时域增加的情况下,计算耗时增加更少,验证了其在模型预测控制中应用的有效性。
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关键词
航空发动机
模型预测控制
交替方向乘子法(ADMM)
二
次
规划
(
qp
)
实时性
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职称材料
车辆自动驾驶纵向运动控制优化及求解算法
被引量:
8
2
作者
王韬
曲大义
+2 位作者
徐胜
贾彦峰
宋慧
《中国工程机械学报》
北大核心
2022年第1期30-34,39,共6页
针对车辆自动驾驶纵向运动控制开发一款快速求解器,建立了车辆纵向运动模型、纵向运动模型预测控制(MPC)优化问题和二次规划(QP)模型,并采用欧氏投影、拉格朗日松弛法处理不等式和等式约束,将原优化问题转化为拉格朗日对偶问题;基于Nest...
针对车辆自动驾驶纵向运动控制开发一款快速求解器,建立了车辆纵向运动模型、纵向运动模型预测控制(MPC)优化问题和二次规划(QP)模型,并采用欧氏投影、拉格朗日松弛法处理不等式和等式约束,将原优化问题转化为拉格朗日对偶问题;基于Nesterov快速梯度法设计了拉格朗日对偶问题求解算法,并对算法参数进行了分析,采用试验数据集对算法求解器进行了运行试验。结果表明:通过对优化变量进行线性变换求得最小李普希茨常数,或通过自适应搜索确定该常数的合理值,可以加速求解器收敛;采用热起动技术和合理地设置停止准则也可以显著改进求解器性能。设计的求解器可以有效地解决车辆自动驾驶纵向运动MPC的实现问题。
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关键词
自动驾驶
纵向运动控制优化
模型预测控制(MPC)
二
次
规划
(
qp
)
求解算法
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职称材料
题名
基于ADMM算法的航空发动机模型预测控制
被引量:
6
1
作者
单睿斌
李秋红
何凤林
冯海龙
管庭筠
机构
南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期1240-1247,共8页
文摘
为了提升航空发动机非线性模型预测控制(MPC)的实时性,将交替方向乘子法(ADMM)应用于模型预测控制的滚动优化中。基于状态空间模型构造预测方程,通过引入辅助变量和对偶变量,将二次型性能指标和发动机约束改写为适合ADMM算法求解的形式。在航空发动机部件级模型上开展的仿真结果表明,基于ADMM算法的单变量模型预测能够实现对指令信号的高性能跟踪和约束的有效管理。相比于内点法(IPM),ADMM算法在滚动优化过程中,在不同控制指令下,均具有更高的实时性,且在预测时域增加的情况下,计算耗时增加更少,验证了其在模型预测控制中应用的有效性。
关键词
航空发动机
模型预测控制
交替方向乘子法(ADMM)
二
次
规划
(
qp
)
实时性
Keywords
aero-engine
model predictive control
alternating direction method of multipliers(ADMM)
quadratic programming(
qp
)
real time
分类号
V233.7 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
车辆自动驾驶纵向运动控制优化及求解算法
被引量:
8
2
作者
王韬
曲大义
徐胜
贾彦峰
宋慧
机构
青岛理工大学机械与汽车工程学院
淄博职业学院人工智能与大数据学院
哲晰软件技术(上海)有限公司自动驾驶数据服务部
出处
《中国工程机械学报》
北大核心
2022年第1期30-34,39,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51678320)。
文摘
针对车辆自动驾驶纵向运动控制开发一款快速求解器,建立了车辆纵向运动模型、纵向运动模型预测控制(MPC)优化问题和二次规划(QP)模型,并采用欧氏投影、拉格朗日松弛法处理不等式和等式约束,将原优化问题转化为拉格朗日对偶问题;基于Nesterov快速梯度法设计了拉格朗日对偶问题求解算法,并对算法参数进行了分析,采用试验数据集对算法求解器进行了运行试验。结果表明:通过对优化变量进行线性变换求得最小李普希茨常数,或通过自适应搜索确定该常数的合理值,可以加速求解器收敛;采用热起动技术和合理地设置停止准则也可以显著改进求解器性能。设计的求解器可以有效地解决车辆自动驾驶纵向运动MPC的实现问题。
关键词
自动驾驶
纵向运动控制优化
模型预测控制(MPC)
二
次
规划
(
qp
)
求解算法
Keywords
automated driving
longitudinal motion control optimization
model predictive control(MPC)
quadratic programming(
qp
)
solution algorithm
分类号
U461.1 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于ADMM算法的航空发动机模型预测控制
单睿斌
李秋红
何凤林
冯海龙
管庭筠
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
6
在线阅读
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职称材料
2
车辆自动驾驶纵向运动控制优化及求解算法
王韬
曲大义
徐胜
贾彦峰
宋慧
《中国工程机械学报》
北大核心
2022
8
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