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卫星编队飞行的无速度测量非线性控制 被引量:2
1
作者 张玉锟 戴金海 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期9-13,53,共6页
基于非线性模型 ,研究了卫星编队飞行的控制问题。首先 ,推导了精确的非线性相对运动动力学方程 ;然后 ,设计了带滤波器的无速度测量控制律 ,并使用拉萨尔不变集原理证明闭环系统是全局渐近稳定的 ;最后 。
关键词 卫星 编队飞行 无速度测量非线性控制 数学滤波器
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跟踪性能约束下的非线性列车无模型控制
2
作者 宋家成 张雅楠 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第11期2309-2316,2351,共9页
针对难以精确建模且具有允许速度约束及安全间距约束的非线性列车控制问题,提出列车自动运行无模型控制方法.构建跟踪性能函数,将允许速度约束及安全间距约束转换为具有允许演化范围的速度误差或距离误差控制问题,设计仅基于速度和距离... 针对难以精确建模且具有允许速度约束及安全间距约束的非线性列车控制问题,提出列车自动运行无模型控制方法.构建跟踪性能函数,将允许速度约束及安全间距约束转换为具有允许演化范围的速度误差或距离误差控制问题,设计仅基于速度和距离的无模型反馈控制算法,无需列车模型的非线性项.考虑到所提出的速度/距离控制器构建的闭环系统会导致非凸解,构建基于Carathéodory函数的闭环系统,解析闭环系统解的存在性、控制目标的可实现性以及控制输入的有界性和连续性,实现控制系统的稳定性证明.将所设计的算法应用于CRH2-A,设定随机和紧急2种情况.仿真结果表明,利用所设计的控制方法,可以在距离前方列车较远时实现期望速度性能的控制,在接近前方列车或目标点时实现安全距离的精准控制. 展开更多
关键词 列车自动驾驶 非线性列车控制 无模型控制 跟踪性能约束 列车速度跟踪控制 列车安全间距控制
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永磁同步电动机的非线性PI速度控制 被引量:61
3
作者 王江 王静 费向阳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期125-130,共6页
永磁同步电动机(PMSM)是典型的非线性系统,该文考虑了齿隙转矩、谐波转矩等转矩波动和各种不确定扰动,建立了包含非线性不确定项的PMSM数学模型。针对所提模型,采用非线性PI控制方法实现速度控制,得到具有鲁棒性能的控制器。非线性PI控... 永磁同步电动机(PMSM)是典型的非线性系统,该文考虑了齿隙转矩、谐波转矩等转矩波动和各种不确定扰动,建立了包含非线性不确定项的PMSM数学模型。针对所提模型,采用非线性PI控制方法实现速度控制,得到具有鲁棒性能的控制器。非线性PI控制摒弃了传统自适应控制方法对不确定系统控制时所采用的参数辨识加反馈控制器设计的结构,不需要知道非线性不确定函数的具体形式,通过确定该函数的界来设计控制器的参数,使系统能够达到全局渐近稳定或者实现对参考信号的跟踪。仿真结果表明了控制算法的有效性。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 非线性PI速度控制 数学模型 速度控制 反馈控制
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具有电枢反应非线性不确定性的直流电机速度鲁棒跟踪控制研究 被引量:13
4
作者 方一鸣 王乐 +1 位作者 王益群 焦晓红 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期136-139,共4页
该文针对电枢反应引起的非线性不确定性及具有参数变化和负载扰动的直流电机速度跟踪控制问题,构造了一个适当的增广被控对象,将其转化为一标准设计问题,设计了速度控制系统的鲁棒状态反馈控制器,进而利用二自由度鲁棒跟踪设计方法设计... 该文针对电枢反应引起的非线性不确定性及具有参数变化和负载扰动的直流电机速度跟踪控制问题,构造了一个适当的增广被控对象,将其转化为一标准设计问题,设计了速度控制系统的鲁棒状态反馈控制器,进而利用二自由度鲁棒跟踪设计方法设计了速度鲁棒跟踪控制器。仿真研究结果表明,该文所设计的速度鲁棒跟踪控制系统,不仅对于电机的非线性不确定性有较好的控制效果,而且可以有效地抑制电机负载扰动的影响。 展开更多
关键词 直流电机 速度跟踪控制 速度鲁棒跟踪控制 不确定性 电枢反应 非线性
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双重强跟踪滤波励磁及速度非线性鲁棒控制 被引量:4
5
作者 谷志锋 朱长青 +1 位作者 张晨光 刘璞 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期85-92,共8页
针对传统移动电站存在励磁、调速控制相互独立、缺乏联系的不足,研究和建立了励磁及机电复合调速非线性模型,提出了基于状态参数双重强跟踪滤波估计的非线性鲁棒综合控制策略.采用双重强跟踪滤波的方法,实现了模型中关键状态参量的间接... 针对传统移动电站存在励磁、调速控制相互独立、缺乏联系的不足,研究和建立了励磁及机电复合调速非线性模型,提出了基于状态参数双重强跟踪滤波估计的非线性鲁棒综合控制策略.采用双重强跟踪滤波的方法,实现了模型中关键状态参量的间接获取,依据多输入多输出系统的精确反馈线性化、非线性鲁棒控制理论,对励磁、机电复合调速综合控制律进行了推导,并进行了仿真验证.仿真结果表明:负载突变时,强跟踪滤波能够快速跟踪和估计状态参数;在外部干扰存在情况下,通过求解线性矩阵不等式,本文得到的控制律在保证励磁、转速控制系统稳定的同时,能够实现L2增益干扰抑制. 展开更多
关键词 强跟踪滤波 非线性鲁棒控制 L2增益抑制 励磁控制 速度控制
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增量非线性动态逆小型无人机速度控制 被引量:5
6
作者 郑积仕 蒋新华 陈兴武 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期1923-1927,共5页
针对小型无人机速度控制精度差的问题,提出一种基于增量非线性动态逆的速度控制方法。首先,根据无人机运动方程和推力模型建立速度控制模型;其次,应用非线性动态逆方法获得油门控制指令与速度的直接关系式;最后,再重写无人机运动方程为... 针对小型无人机速度控制精度差的问题,提出一种基于增量非线性动态逆的速度控制方法。首先,根据无人机运动方程和推力模型建立速度控制模型;其次,应用非线性动态逆方法获得油门控制指令与速度的直接关系式;最后,再重写无人机运动方程为增量形式,得到油门控制指令增量与加速度的控制关系式,并依此设计了速度控制律。为某飞机构建推力模型和增量动态逆速度控制器,飞行试验验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 飞行器控制、导航技术 速度控制 增量非线性动态逆 小型无人机 推力模型
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车队速度滚动时域动态规划及非线性控制 被引量:13
7
作者 王琼 郭戈 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期888-896,共9页
考虑自主车辆队列的节能安全问题,本文提出一种车辆队列协同控制方法,该方法可保证车队低能耗安全行驶.首先,充分考虑道路坡度以及车队异质性建立车队非线性模型,利用基于油耗模型的优化指标构建车队速度优化问题,提出一种滚动时域动态... 考虑自主车辆队列的节能安全问题,本文提出一种车辆队列协同控制方法,该方法可保证车队低能耗安全行驶.首先,充分考虑道路坡度以及车队异质性建立车队非线性模型,利用基于油耗模型的优化指标构建车队速度优化问题,提出一种滚动时域动态规划算法(Receding horizon dynamic programming, RHDP),获得车队的参考速度.然后,基于非线性车辆模型,运用反步法设计车辆跟踪控制器,并进行车队队列稳定性分析.这种协同控制方法的有效性已通过数值仿真和智能交通实验平台的验证. 展开更多
关键词 车队油耗 滚动动态规划 非线性控制 速度跟踪 队列稳定性
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高加速度运动系统的非线性摩擦前馈补偿控制 被引量:2
8
作者 崔晶 王思宇 楚中毅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期77-85,共9页
高加速度运动系统中非线性摩擦的建模补偿对提高轨迹跟踪性能至关重要。本文针对传统参数化模型难以准确预估高加速度运动启停阶段摩擦过冲等非线性摩擦的问题,在传统模型结构的基础上,结合扩展Stribeck模型,提出一种扩展参数化模型,模... 高加速度运动系统中非线性摩擦的建模补偿对提高轨迹跟踪性能至关重要。本文针对传统参数化模型难以准确预估高加速度运动启停阶段摩擦过冲等非线性摩擦的问题,在传统模型结构的基础上,结合扩展Stribeck模型,提出一种扩展参数化模型,模型参数的训练和学习样本源于高精度迭代学习控制获取的有限轨迹下非线性摩擦前馈补偿数据,并采用Levenberg-Marquardt算法拟合模型参数。最后,在音圈电机驱动的高加速定位平台上针对不同运动轨迹进行了实验验证。结果表明,该方法能够克服传统参数化模型难以消除高加速度启停阶段摩擦过冲等非线性摩擦对轨迹跟踪精度的影响;且与迭代学习控制的轨迹跟踪精度接近,有效避免了迭代学习泛化性差等问题,可实现工作空间下任意轨迹的摩擦补偿。 展开更多
关键词 高加速度运动 非线性摩擦模型 前馈补偿 轨迹跟踪控制
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一类非线性系统的加速度规划输出跟踪动态控制
9
作者 谢文博 付明玉 施小成 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1633-1638,共6页
针对一类严格反馈形式的非线性二阶多输入多输出系统,提出一种带有加速度规划的输出跟踪动态控制策略.引入一个代替时间变量的路径参数用以规划路径跟踪时的加速度,回避了设计内环加速度控制回路的常规方法,简化了控制器的设计过程.对... 针对一类严格反馈形式的非线性二阶多输入多输出系统,提出一种带有加速度规划的输出跟踪动态控制策略.引入一个代替时间变量的路径参数用以规划路径跟踪时的加速度,回避了设计内环加速度控制回路的常规方法,简化了控制器的设计过程.对二阶系统的控制项求导进行系统扩维,基于新的增广系统,设计了使系统输出收敛于期望路径的反馈线性化动态控制律.再对加速度跟踪误差基于梯度法设计更新律使其渐近收敛于零,最后通过调节期望加速度实现定常速度控制.理论分析表明,误差闭环系统一致渐近稳定,速度误差有界.动力定位船舶循迹控制仿真结果表明了所提出控制器的有效性. 展开更多
关键词 速度控制 非线性系统 输出跟踪 梯度法 动力定位
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基于干扰抑制和非线性摩擦力补偿的速度环PI控制器抗饱和设计 被引量:5
10
作者 王慎航 王云宽 +3 位作者 胡建华 秦晓飞 郑军 刘娜 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3224-3230,共7页
针对永磁同步电机速度调节器积分饱和导致动态品质变差的问题,提出一种新型的抗饱和(AW)设计方法。该AW方法首先把模型的不确定性视为系统的干扰;然后为了改善系统性能和提高抗干扰能力,在比例积分(PI)控制策略基础上,对速度环设计一种... 针对永磁同步电机速度调节器积分饱和导致动态品质变差的问题,提出一种新型的抗饱和(AW)设计方法。该AW方法首先把模型的不确定性视为系统的干扰;然后为了改善系统性能和提高抗干扰能力,在比例积分(PI)控制策略基础上,对速度环设计一种基于摩擦模型补偿和扰动观测补偿的复合控制方法;最后把PI控制器退饱和后从比例(P)模式重新进入PI模式的系统响应看作是带有初始值的系统响应,同时利用时域下的系统误差动态响应方程推导出系统无超调的误差和积分条件,当系统进入饱和时,系统以最大加速度运行,直到满足条件才重新进入PI模式,并给积分赋初始值。研究结果表明:该方法确保退饱和系统的优良的动态性能和无超调运行。与现有条件积分方法及其改进的方法相比,仿真和实验结果验证该新型AW设计的可行性及优越性。 展开更多
关键词 永磁同步电机(PMSM) 抗积分饱和 PI速度控制 非线性摩擦力 干扰观测器 无超调
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用电容式加速度传感器进行角度测量的非线性标定技术 被引量:1
11
作者 陈晴岚 胡雄 《上海海事大学学报》 北大核心 2008年第3期37-40,共4页
针对采用基于电容传感原理的加速度传感器来实现角度测量时出现的非线性问题,提出数据预处理与广义回归神经网络(Generalized Regression Neural Network,GRNN)相结合的非线性标定技术.结合实验,详细分析该技术的标定过程,并对该技术与... 针对采用基于电容传感原理的加速度传感器来实现角度测量时出现的非线性问题,提出数据预处理与广义回归神经网络(Generalized Regression Neural Network,GRNN)相结合的非线性标定技术.结合实验,详细分析该技术的标定过程,并对该技术与单一使用GRNN进行标定的标定结果进行对比.实验结果表明,该技术标定速度快、精度高、鲁棒性强、实时性好,能有效拓展电容式加速度传感器用于角度测量的线性范围,有较高的工程实用价值. 展开更多
关键词 电容式加速度传感器 非线性标定 广义回归神经网络 角度测量
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考虑轮胎非线性的横摆角速度计算与车辆稳定性控制 被引量:1
12
作者 闵德垒 童汝亭 危银涛 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第21期2521-2530,共10页
基于非线性轮胎模型提出横摆角速度的一种准确计算方法,并将其用于车辆稳定性控制。轮胎的非线性采用刷子模型进行表征,通过摄动分析得到等效稳定性因数,进而得到稳态横摆角速度的精确解析解。对解析解存在性的分析表明轮胎非线性会对... 基于非线性轮胎模型提出横摆角速度的一种准确计算方法,并将其用于车辆稳定性控制。轮胎的非线性采用刷子模型进行表征,通过摄动分析得到等效稳定性因数,进而得到稳态横摆角速度的精确解析解。对解析解存在性的分析表明轮胎非线性会对车辆稳定性产生影响。实车试验和基于车辆模型的控制仿真表明,考虑轮胎非线性可有效提高作为目标参量的稳态横摆角速度的计算精度,提高车辆稳定性的控制效果。 展开更多
关键词 汽车工程 横摆角速度计算 车辆稳定性控制 轮胎非线性 刷子模型
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非线性自抗扰控制对偶然测量误差的抑制作用
13
作者 时从波 《机械设计与制造》 北大核心 2012年第7期148-150,共3页
金刚石超精密切削是加工微结构表面的有效方法,其关键技术是快速刀具伺服系统(FTS),控制器性能是FTS的一个重要性能指标。针对电磁驱动原理的快速刀具伺服系统,建立执行机构简化的传递函数模型,引入自抗扰控制器作为快速刀具伺服系统的... 金刚石超精密切削是加工微结构表面的有效方法,其关键技术是快速刀具伺服系统(FTS),控制器性能是FTS的一个重要性能指标。针对电磁驱动原理的快速刀具伺服系统,建立执行机构简化的传递函数模型,引入自抗扰控制器作为快速刀具伺服系统的控制器并介绍自抗扰控制器参数的整定。最后采用非线性自抗扰控制技术,并利用MATLAB仿真非线性自抗扰控制(NLADRC)和线性自抗扰控制(LADRC)对偶然测量误差的抑制作用,得出结论为非线性自抗扰控制相比线性自抗扰控制可以更好的抑制偶然测量误差造成的不利影响。 展开更多
关键词 快速刀具伺服系统 非线性自抗扰控制 偶然测量误差
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变像管扫描相机扫描速度及非线性的标定技术 被引量:4
14
作者 畅里华 刘宁文 +2 位作者 彭其先 刘寿先 李军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期315-317,432,共4页
变像管扫描相机在超快物理过程的研究中具有广泛的应用。扫描速度及其非线性作为相机的主要技术指标之一,其准确度对实验结果有着重要影响。为了准确获取数据,确保实验结果的可靠性,采用皮秒光脉冲源、标准具及精密延时器,对高速变象管... 变像管扫描相机在超快物理过程的研究中具有广泛的应用。扫描速度及其非线性作为相机的主要技术指标之一,其准确度对实验结果有着重要影响。为了准确获取数据,确保实验结果的可靠性,采用皮秒光脉冲源、标准具及精密延时器,对高速变象管相机扫描速度和扫描速度非线性进行了实验标定,取得了较好的扫描速度非线性实验数据。结果表明,标定的变像管扫描相机最大扫描速度非线性为±3.52%;标定结果最大相对误差为±1.4%。这一结果对有效提高实验数据处理和物理分析的可靠性是有很大帮助的。 展开更多
关键词 测量与计量 标定方法 标准具 变像管扫描相机 扫描速度 扫描速度非线性
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一种简单实用的分散非线性励磁控制方法 被引量:11
15
作者 戚军 江全元 曹一家 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第20期32-36,共5页
基于广域测量系统(WAMS)提供的电力系统惯量中心(COI)数据,建立了COI参考坐标系下完全解耦的发电机模型,并根据Lyapunov理论和反步法思想,提出了一种简单实用的分散非线性励磁控制设计方法。该方法原理简单,仅有的3个控制器参数设置非... 基于广域测量系统(WAMS)提供的电力系统惯量中心(COI)数据,建立了COI参考坐标系下完全解耦的发电机模型,并根据Lyapunov理论和反步法思想,提出了一种简单实用的分散非线性励磁控制设计方法。该方法原理简单,仅有的3个控制器参数设置非常容易;此外,需要WAMS传送至发电机的控制信号只有3个,降低了信道拥堵的可能性。新英格兰测试电力系统(NETPS)中的仿真结果表明,这种非线性励磁控制器不仅对发电机参数、运行状态和负荷类型具有良好的鲁棒性,而且允许COI信号存在时滞,允许时滞的类型和范围基本能覆盖正常情况下的WAMS数据延时。 展开更多
关键词 励磁 非线性控制 广域测量系统 时滞 惯量中心
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闭环硅微加速度计非线性补偿(英文) 被引量:4
16
作者 肖鹏 刘林 +2 位作者 王小斌 孙俊杰 余才佳 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期394-398,共5页
为了降低闭环硅微加速度计的非线性,分析了其主要误差源并提出了相应的补偿方法。首先,分析了闭环状态下检测质量块偏离几何中心位置所造成的非线性问题,并确定了电路零位是主要误差源;其次,利用闭环反馈控制进行了非线性的优化分析;最... 为了降低闭环硅微加速度计的非线性,分析了其主要误差源并提出了相应的补偿方法。首先,分析了闭环状态下检测质量块偏离几何中心位置所造成的非线性问题,并确定了电路零位是主要误差源;其次,利用闭环反馈控制进行了非线性的优化分析;最后,提出了非线性补偿的工程调试方法。离心试验结果表明,采用该调试方法可将加速度计的非线性减小一个数量级以上。该结果验证了非线性误差分析和补偿方法的有效性,且适用于同批次加工的其它加速度计。 展开更多
关键词 速度 闭环模式 反馈控制 非线性补偿
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多级磁力线重接炮的控制与速度测量 被引量:3
17
作者 周正阳 廖敏夫 +1 位作者 赵纯 邹积岩 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2007年第2期76-80,共5页
重接炮是利用磁力线重接而对弹丸产生推力的电磁发射形式。多级重接炮的关键就在于各级能量的有序释放。本文介绍了重接炮的工作原理,设计了一套多级重接炮的发射控制方案和速度测量系统。以一个自制的三级重接炮系统为基础,实现了其系... 重接炮是利用磁力线重接而对弹丸产生推力的电磁发射形式。多级重接炮的关键就在于各级能量的有序释放。本文介绍了重接炮的工作原理,设计了一套多级重接炮的发射控制方案和速度测量系统。以一个自制的三级重接炮系统为基础,实现了其系统控制和速度测量,获得了发射过程中的速度数据及其曲线。对本系统而言,当储能电容器组充电电压为3500V时,160g弹丸的发射速度可达24.991m/s。 展开更多
关键词 重接炮 控制方案 速度测量
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基于滑模观测器的直线伺服系统反馈线性化速度跟踪控制 被引量:25
18
作者 孙宜标 郭庆鼎 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期391-397,共7页
在许多高速、高精的直线伺服系统中,要求能实现对速度的快速精确跟踪,但其模型的非线性和变量间的耦合给控制带来难度.对高速、高精速度跟踪控制中,电流和速度的变化过程在时间尺度上相对接近,不能简单地采用磁场定向矢量控制方法实现... 在许多高速、高精的直线伺服系统中,要求能实现对速度的快速精确跟踪,但其模型的非线性和变量间的耦合给控制带来难度.对高速、高精速度跟踪控制中,电流和速度的变化过程在时间尺度上相对接近,不能简单地采用磁场定向矢量控制方法实现静态解耦,否则电流和速度间的非线性耦合将破坏速度跟踪品质.采用状态反馈线性化方法来实现永磁直线同步电动机(PMLSM)模型的精确线性化和动态解耦.利用非线性坐标变换和非线性反馈将系统解耦成独立的线性电流子系统和速度子系统.通过扩展滑模观测器来实现对所需要的动子速度、加速度和负载扰动的鲁棒观测.并利用李雅普诺夫理论对由反馈线性化和滑模观测器构成的非线性闭环系统的稳定性进行了证明.仿真结果表明该方案使PMLSM伺服系统具有良好的鲁棒速度跟踪性能. 展开更多
关键词 永磁直线同步电动机 速度跟踪控制 非线性系统 反馈线性 滑模观测器
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航天器多脉冲悬停控制的非线性方法 被引量:3
19
作者 程博 袁建平 马卫华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1466-1472,共7页
为解决连续推力空间悬停控制技术对航天器控制推进系统要求较高、工程上难于实现的问题,提出基于Clohessy-Wiltshire方程的多脉冲悬停控制方法。以轨道要素外推的飞行状态非线性预测方法和脉冲悬停控制量优化算法,对悬停脉冲进行了优化... 为解决连续推力空间悬停控制技术对航天器控制推进系统要求较高、工程上难于实现的问题,提出基于Clohessy-Wiltshire方程的多脉冲悬停控制方法。以轨道要素外推的飞行状态非线性预测方法和脉冲悬停控制量优化算法,对悬停脉冲进行了优化,可以实现主动航天器在目标航天器附近任意点的近似稳定悬停。给出的多脉冲悬停控制方法及控制量非线性优化算法考虑了地球非球形引力摄动J2项影响,补偿了Clohessy-Wiltshire方程的线性化误差,能有效提高悬停精度。仿真结果表明,多脉冲悬停控制方法的燃料消耗与连续推力悬停方法相比没有明显增加,不会对主动航天器带来过大的燃料消耗压力。 展开更多
关键词 航天器悬停 速度脉冲 非线性 控制量优化
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非线性系统的无模型控制方法 被引量:7
20
作者 李秀英 韩志刚 《控制工程》 CSCD 北大核心 2010年第1期38-41,共4页
非线性系统广泛存在于各种实际问题中,但是建立复杂非线性被控对象的精确数学模型往往是很困难的,对非线性系统实现稳定控制是过程控制工程中的一项困难的课题。无模型控制方法是以非线性途径设计出来的,因而用它来控制某些非线性复杂... 非线性系统广泛存在于各种实际问题中,但是建立复杂非线性被控对象的精确数学模型往往是很困难的,对非线性系统实现稳定控制是过程控制工程中的一项困难的课题。无模型控制方法是以非线性途径设计出来的,因而用它来控制某些非线性复杂对象时,表现出了它的优良控制品质。主要说明了无模型控制方法实现了智能推理算法化,不同于一般的智能控制算法,同时分析了无模型控制律对非线性被控对象收敛的快速性,通过具体的工程实例说明了无模型控制方法在非线性系统中的成功应用。 展开更多
关键词 无模型控制方法 非线性 智能推理算法化 收敛速度
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