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限制水域智能船舶安全航速自适应控制方法
1
作者 吴兵 苏鑫 刘佳仑 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第7期1349-1356,共8页
针对大型船舶航速低时乘潮历时长、航速高时下沉量大的问题,本文提出了一种乘潮潮时和下沉量双重约束的智能船舶安全航速自适应控制方法。通过对比分析不同航速推算公式,引入BarrassⅡ型公式,研究了船舶航行下沉量与最大安全航速的关系... 针对大型船舶航速低时乘潮历时长、航速高时下沉量大的问题,本文提出了一种乘潮潮时和下沉量双重约束的智能船舶安全航速自适应控制方法。通过对比分析不同航速推算公式,引入BarrassⅡ型公式,研究了船舶航行下沉量与最大安全航速的关系。基于四自由度船舶运动模型,结合富裕水深和乘潮航行需求,构建了动态安全航速约束框架。通过动态约束与非线性模型预测控制,设计了安全航速约束的代价函数,并使用Lyapunov函数证明稳定性,实现了在内河水深吃水比受限情况下的航速自适应控制。在长江吴淞口仿真环境中,验证了控制器的有效性,5种增益矩阵下的平均乘潮路程完成率为98.84%,且控制器能根据船舶运动状态和环境调整航速,始终保持在安全范围内。所提出方法能根据水深实现动态航速控制,并满足大型船舶乘潮航行需求。 展开更多
关键词 智能船舶 船舶下沉量 乘潮航行 动态约束 安全航速 自适应控制 非线性模型预测控制 轨迹跟踪
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液压四足机器人油源流量自适应控制研究 被引量：2
2
作者 黄檀 赵慧 +1 位作者 辛建树 袁立鹏 《机床与液压》 北大核心 2024年第3期30-36,共7页
在保证机器人正常运行的前提下,为了控制方便,通常液压四足机器人的油源采用恒压恒流的供能方式,这将会导致机器人驱动功率远低于油源提供的功率,造成了严重的能源浪费。为了减小能量损失,提出变流量动态供油策略。介绍油源的变流量控... 在保证机器人正常运行的前提下,为了控制方便,通常液压四足机器人的油源采用恒压恒流的供能方式,这将会导致机器人驱动功率远低于油源提供的功率,造成了严重的能源浪费。为了减小能量损失,提出变流量动态供油策略。介绍油源的变流量控制基本原理,通过负载预测得到各个液压缸速度大小,再结合阀控缸的数学模型推算出单腿在运动过程中实时供油流量需求,并建立仿真模型与机器人样机实验验证流量自适应控制的有效性。实验结果表明:利用油源流量自适应控制策略,液压四足机器人的节能效率相比恒流量供能系统提高了56.51%。 展开更多
关键词 液压四足机器人 节能效率 变流量动态供油策略 油源流量自适应控制
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基于模型参考自适应的水肥一体化控制系统设计 被引量：2
3
作者 张艳丽 石统宇 +3 位作者 孟庆祥 张征征 邢晨泰 鲁振宇 《节水灌溉》 北大核心 2024年第10期34-40,共7页
针对水肥混合过程中水肥EC值精准控制的问题,设计一个基于模型参考自适应的水肥一体化决策和控制系统。建立母液动态调控模型,并通过该模型设计模型参考自适应控制器。仿真试验结果显示,模型参考自适应控制相较于模糊PID控制,在跟踪试... 针对水肥混合过程中水肥EC值精准控制的问题,设计一个基于模型参考自适应的水肥一体化决策和控制系统。建立母液动态调控模型,并通过该模型设计模型参考自适应控制器。仿真试验结果显示,模型参考自适应控制相较于模糊PID控制,在跟踪试验中超调量降低1.2%,调整时间减少12.6 s,阶跃试验中超调量降低14.4%,调整时间减少超过2 s,抗干扰能力优于模糊PID控制。通过3种方式进行田间试验,对比模糊PID控制和人工灌溉方式,采用模型参考自适应控制能够使番茄株高分别提高15.7%和35.6%,茎粗分别增长11.1%和18.6%,产量分别提升23.3%和48.1%,结果表明,模型参考自适应控制优于模糊PID控制和人工灌溉方式,从而验证模型参考自适应控制的有效性,为精准施肥灌溉提供技术支持。 展开更多
关键词 水肥一体化 模型参考自适应 控制系统 水肥混合动态模型 超调量 调整时间
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面向量产的自适应巡航控制系统纵向加速度规划方法研究 被引量：1
4
作者 芦勇 何一超 +2 位作者 田贺 江昆 杨殿阁 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期1803-1814,共12页
当前应用较多的基于预测的纵向加速度规划方法由于算法复杂,占用硬件资源大,较难在低算力控制器上实现量产。而传统的规划方法虽然占用资源少,实时性好,但无法保证高安全、高舒适以及高可靠的量产要求,且缺少对多车型适配的高通用特性... 当前应用较多的基于预测的纵向加速度规划方法由于算法复杂,占用硬件资源大,较难在低算力控制器上实现量产。而传统的规划方法虽然占用资源少,实时性好,但无法保证高安全、高舒适以及高可靠的量产要求,且缺少对多车型适配的高通用特性。为解决上述问题,本文提出一种纵向加速度规划方法。定速巡航规划采用多维优化PID控制方法,借助PID控制思想,合理划分误差段和时距段,离线设计二维加速度上下限表,可适配多车型多时距配置,提升算法通用性。跟车巡航加速度规划采用基于动态预测时域的模型预测控制方法,通过考虑执行器效率和时延,预测车辆运动状态,进而提高系统安全性。同时,对预测时域进行动态管理,具备多场景自适应、多车型适配的高通用性,并通过降低求解复杂度,满足低资源占用要求。通过搭载低算力控制器的多款量产车辆道路试验,验证了该方法在定速巡航和跟车场景中具有高安全、高可靠的特性。两款量产车型1万km路试结果舒适性体感占比分别为89.21%和86.95%,以及百公里接管次数均小于1次,表明了该方法满足舒适性和鲁棒性的量产要求。 展开更多
关键词 量产 自适应巡航 加速度规划 动态时域管理 模型预测控制
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基于ASGSO-ENN算法的瓦斯涌出量动态预测模型 被引量：2
5
作者 付华 訾海 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第7期317-321,共5页
针对煤矿瓦斯涌出量的多影响因素预测问题,引入荧光因子以自适应调整搜索步长,用于改善基本萤火虫算法后期收敛速度慢及容易陷入局部最优的缺陷。将改进后的自适应步长萤火虫算法与Elman动态反馈神经网络相结合,用于辨识瓦斯涌出非线性... 针对煤矿瓦斯涌出量的多影响因素预测问题,引入荧光因子以自适应调整搜索步长,用于改善基本萤火虫算法后期收敛速度慢及容易陷入局部最优的缺陷。将改进后的自适应步长萤火虫算法与Elman动态反馈神经网络相结合,用于辨识瓦斯涌出非线性系统。通过实时对网络的权值、阈值进行全局寻优,建立基于ASGSO-ENN耦合算法的绝对瓦斯涌出量预测模型。利用矿井监测到的各项历史数据进行实验,结果表明,该模型的预测均方根误差为0.103 4,平均相对变动值为0.000 387。相比于其他工程常用的预测模型,具备更高的预测精度与更强的泛化能力。 展开更多
关键词 绝对瓦斯涌出量 非线性系统 预测模型 自适应步长萤火虫群优化 ELMAN神经网络 动态反馈
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自适应模糊反演算法的双关节机械手控制 被引量：10
6
作者 崔雅博 罗清元 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期450-454,共5页
针对双关节机械手在控制中存在不确定性和非线性的问题,采用不依赖于系统模型的自适应模糊反演控制方法对轨迹进行跟踪,先将复杂的非线性系统简化为若干个易于处理的低阶简单子系统,再对每个子系统的李雅普诺夫函数及其中间虚拟控制量... 针对双关节机械手在控制中存在不确定性和非线性的问题,采用不依赖于系统模型的自适应模糊反演控制方法对轨迹进行跟踪,先将复杂的非线性系统简化为若干个易于处理的低阶简单子系统,再对每个子系统的李雅普诺夫函数及其中间虚拟控制量进行设计,通过子系统控制律的组合提升了控制律的设计效率.根据建立的双关节机械手的动态方程,利用Simulink模块对机械手系统的自适应模糊反演控制过程进行模拟.结果表明:自适应模糊反演控制能够实现机械手系统高精度的动态跟踪,且对应的跟踪误差均小于0.87%,能够实现对不确定非线性系统准确的控制. 展开更多
关键词 双关节机械手 自适应模糊反演算法 非线性系统 李雅普诺夫函数 控制律 位置跟踪误差 虚拟控制量 高精度动态跟踪
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车内多次级声源自适应有源消声研究 被引量：6
7
作者 刘学广 王登峰 +1 位作者 刘宗巍 梁杰 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期27-30,共4页
提出了基于在线训练动态神经网络模型的车内多次级声源自适应有源消声方法 ,构建了车内多次级声源有源消声系统 ,开发了相应的自适应有源消声控制软件 ,并由数字信号处理器 (DSP)完成其核心算法。通过对某轻型客车车内噪声进行了双次级... 提出了基于在线训练动态神经网络模型的车内多次级声源自适应有源消声方法 ,构建了车内多次级声源有源消声系统 ,开发了相应的自适应有源消声控制软件 ,并由数字信号处理器 (DSP)完成其核心算法。通过对某轻型客车车内噪声进行了双次级声源的有源消声试验 ,在车内正副驾驶员耳旁位置的局域空间内 ,该系统降噪量达到了 10～ 14 d B(L in)。 展开更多
关键词 有源消声系统 声源 降噪量 自适应 局域 动态神经网络 核心算法 在线 数字信号处理器(DSP) 控制软件
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分段加权布谷鸟算法及其应用 被引量：1
8
作者 臧睿 刘笑笑 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2020年第S01期119-123,共5页
为解决布谷鸟局部搜索与全局搜索的协调问题,提高后期收敛速度,对算法搜索进行分段处理,通过引入一种动态自适应步长控制量以及相应的分段加权位置更新公式,提出一类改进的布谷鸟算法。选取12个经典约束优化问题和部分结构优化设计问题... 为解决布谷鸟局部搜索与全局搜索的协调问题,提高后期收敛速度,对算法搜索进行分段处理,通过引入一种动态自适应步长控制量以及相应的分段加权位置更新公式,提出一类改进的布谷鸟算法。选取12个经典约束优化问题和部分结构优化设计问题对改进算法进行验证。研究结果表明,相对于其他算法,该算法对以上大部分问题具有较好的运算结果。 展开更多
关键词 布谷鸟算法 动态自适应步长控制量 结构优化设计 罚函数法
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求解多目标优化问题的改进布谷鸟搜索算法 被引量：13
9
作者 杨辉华 谢谱模 +2 位作者 张晓凤 马巍 刘振丙 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1600-1608,共9页
针对求解多目标优化问题,提出一种改进的多目标布谷鸟搜索算法(IMOCS).相比于标准多目标布谷鸟搜索算法(MOCS),IMOCS在莱维飞行中使用动态自适应的步长控制量,并基于层级和拥挤度距离选择下一次莱维飞行的种群.为了验证算法的有效性,通... 针对求解多目标优化问题,提出一种改进的多目标布谷鸟搜索算法(IMOCS).相比于标准多目标布谷鸟搜索算法(MOCS),IMOCS在莱维飞行中使用动态自适应的步长控制量,并基于层级和拥挤度距离选择下一次莱维飞行的种群.为了验证算法的有效性,通过在测试实例(SCH,ZDT系列,LZ)计算所求Pareto前沿与真实Pareto前沿的广义距离和所求Pareto前沿的多样性来测试IMOCS的性能.结果表明,与MOCS,NSPSO,NSGA-II比较,IMOCS所求的广义距离更小,即由IMOCS所求Pareto前沿更加接近于真实Pareto前沿,同时IMOCS的Pareto前沿分布更加广泛和均匀,即多样性更好. 展开更多
关键词 多目标优化 布谷鸟搜索算法 自适应步长控制量 非支配集排序
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