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连续运行车辆-轨道垂向耦合动力学的时变分析法
1
作者
杨蔡进
《力学学报》
北大核心
2025年第3期740-754,共15页
随着运行速度的提升,高速列车与服役结构及环境的耦合作用显著加剧,并且上述耦合作用表现在车辆运动的全过程.考虑实际的运行环境,建立精细的车辆-轨道耦合动力学模型,开展更为精确的服役模拟是当前研究热点,但面临许多挑战,例如车辆与...
随着运行速度的提升,高速列车与服役结构及环境的耦合作用显著加剧,并且上述耦合作用表现在车辆运动的全过程.考虑实际的运行环境,建立精细的车辆-轨道耦合动力学模型,开展更为精确的服役模拟是当前研究热点,但面临许多挑战,例如车辆与长大轨道结构耦合动力学建模难题.现代高速列车短时间内就能在轨运行至数百公里的距离,经典的理论方法采用了拉格朗日方式描述系统的运动和变形,限定系统的力学研究对象固定不变,往往需要针对全部长度的轨道结构进行建模,计算分析效率亟需提高.围绕高速轨道交通领域内关键基础力学模型问题,基于模型截断的策略,从时变系统动力学角度,构建长距离连续运行车辆-轨道耦合动力学高效建模与分析方法.引入移动控制体描述长大轨道结构在有效振动区域内动力学行为,利用任意拉格朗日-欧拉原理建立移动控制体内截断轨道梁的连续时变动力学模型,基于自适应步长Runge-Kutta-Fehlberg积分策略,通过预处理当前时间步的积分信息,确定预测下一时间步系统响应所需的迭代条件,从而表征控制体内轨道梁下轨枕和道床质量系统的离散时变动力学问题.最后,通过数值算例仿真,分析了车辆-轨道耦合系统的动力学响应,并将计算结果与传统模态叠加法获得结果进行比较,验证了方法的有效性.
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关键词
高速列车
长大轨道结构
离散/
连续
时变
系统
动力学
移动控制体
任意拉格朗日-欧拉原理
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职称材料
基于LMI的连续非时变不确定系统鲁棒状态估计
2
作者
胡金春
沈春林
郭治
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
2000年第3期181-185,共5页
研究了连续非时变不确定系统鲁棒状态估计器的基于线性矩阵不等式 ( L MI)解 ,该解建立在业已成熟的 LMI技术基础上 ,形式简单 ,用 MATLAB工具包直接求解。文中还指出了文献 [1 ]的不足 ,最后给出了数值算例 ,以示该方法的有效性。
关键词
LMI技术
连续
非
时变
不确定
系统
鲁棒状态估计
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职称材料
执行器故障时变系统的PID迭代容错控制
被引量:
2
3
作者
殷春武
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2019年第3期266-270,共5页
对存在执行器故障的连续线性时变系统,给出了PID型迭代学习容错控制律的收敛条件。对连续时变故障系统设计了一种PID迭代学习容错控制律,在λ范数意义下给出了故障系统PID型迭代容错控制器收敛的充要条件;基于Schur补原理和不等式变换,...
对存在执行器故障的连续线性时变系统,给出了PID型迭代学习容错控制律的收敛条件。对连续时变故障系统设计了一种PID迭代学习容错控制律,在λ范数意义下给出了故障系统PID型迭代容错控制器收敛的充要条件;基于Schur补原理和不等式变换,将容错控制器收敛条件转换成线性矩阵不等式,当迭代学习收敛速度设定时,基于线性矩阵不等式能快速确定最优迭代控制增益,避免了迭代控制增益设置的盲目性。旋转控制系统的数值仿真,验证了PID迭代容错控制器优良的容错性能和跟踪性能。
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关键词
连续
时变
系统
执行器故障
迭代学习
PID控制
线性矩阵不等式
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职称材料
一类H_∞线性连续时变反卷积滤波器
被引量:
1
4
作者
杨晓军
翁正新
田作华
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第S1期149-153,共5页
在反卷积框架下研究未知输入的估计问题,提出一类线性连续时变H∞反卷积滤波器.反卷积滤波器的结构等效于输出观测器和一个线性映射,该线性映射反映了未知输入与输出估计误差之间的内在联系.基于有界实引理给出了反卷积滤波器的时域设...
在反卷积框架下研究未知输入的估计问题,提出一类线性连续时变H∞反卷积滤波器.反卷积滤波器的结构等效于输出观测器和一个线性映射,该线性映射反映了未知输入与输出估计误差之间的内在联系.基于有界实引理给出了反卷积滤波器的时域设计方法和滤波器存在的充分条件.滤波器的设计参数可通过求解一个Riccati方程来构造.文中还给出了反卷积滤波的稳态解,并通过数值算例证明了所提出方法的有效性.
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关键词
反卷积
连续
时变
系统
H_∞滤波
RICCATI方程
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职称材料
双容水箱液位系统的无模型自适应控制方法研究
被引量:
5
5
作者
黄勤芳
程艳
潘帅东
《机械设计与制造》
北大核心
2015年第12期205-207,212,共4页
液位控制是工业生产中典型的过程控制问题,传统的控制方法难以满足实际需求。针对液位系统的非线性、时滞性、强耦合特点,以双容水箱系统为研究对象,构建双容水箱液位系统的时变连续模型,并对其进行离散化处理,在紧格式动态线性化方法...
液位控制是工业生产中典型的过程控制问题,传统的控制方法难以满足实际需求。针对液位系统的非线性、时滞性、强耦合特点,以双容水箱系统为研究对象,构建双容水箱液位系统的时变连续模型,并对其进行离散化处理,在紧格式动态线性化方法的基础上,结合无模型自适应控制方法对双容水箱液位系统的液位控制进行研究,实现双容水箱液位系统控制器的设计。仿真结果表明,与传统PID控制方法相比,无模型自适应控制方法的整定参数少,且参数整定范围小,跟踪控制效果更好,响应速度更快,控制过程更平稳,从而充分体现了无模型自适应控制方法的有效性和优越性。
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关键词
液位控制
时变连续系统
离散化处理
PID控制
无模型自适应控制
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职称材料
题名
连续运行车辆-轨道垂向耦合动力学的时变分析法
1
作者
杨蔡进
机构
西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室
出处
《力学学报》
北大核心
2025年第3期740-754,共15页
基金
国家自然科学基金(12072293)
四川省科技计划(2024NSFSC0439)资助项目.
文摘
随着运行速度的提升,高速列车与服役结构及环境的耦合作用显著加剧,并且上述耦合作用表现在车辆运动的全过程.考虑实际的运行环境,建立精细的车辆-轨道耦合动力学模型,开展更为精确的服役模拟是当前研究热点,但面临许多挑战,例如车辆与长大轨道结构耦合动力学建模难题.现代高速列车短时间内就能在轨运行至数百公里的距离,经典的理论方法采用了拉格朗日方式描述系统的运动和变形,限定系统的力学研究对象固定不变,往往需要针对全部长度的轨道结构进行建模,计算分析效率亟需提高.围绕高速轨道交通领域内关键基础力学模型问题,基于模型截断的策略,从时变系统动力学角度,构建长距离连续运行车辆-轨道耦合动力学高效建模与分析方法.引入移动控制体描述长大轨道结构在有效振动区域内动力学行为,利用任意拉格朗日-欧拉原理建立移动控制体内截断轨道梁的连续时变动力学模型,基于自适应步长Runge-Kutta-Fehlberg积分策略,通过预处理当前时间步的积分信息,确定预测下一时间步系统响应所需的迭代条件,从而表征控制体内轨道梁下轨枕和道床质量系统的离散时变动力学问题.最后,通过数值算例仿真,分析了车辆-轨道耦合系统的动力学响应,并将计算结果与传统模态叠加法获得结果进行比较,验证了方法的有效性.
关键词
高速列车
长大轨道结构
离散/
连续
时变
系统
动力学
移动控制体
任意拉格朗日-欧拉原理
Keywords
high-speed train
long track structure
discrete/continuous time-varying system dynamics
moving control volume
arbitrary Lagrangian-Eulerian formulation
分类号
O327 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
基于LMI的连续非时变不确定系统鲁棒状态估计
2
作者
胡金春
沈春林
郭治
机构
南京航空航天大学自动控制所
南京理工大学自动化系
出处
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
2000年第3期181-185,共5页
文摘
研究了连续非时变不确定系统鲁棒状态估计器的基于线性矩阵不等式 ( L MI)解 ,该解建立在业已成熟的 LMI技术基础上 ,形式简单 ,用 MATLAB工具包直接求解。文中还指出了文献 [1 ]的不足 ,最后给出了数值算例 ,以示该方法的有效性。
关键词
LMI技术
连续
非
时变
不确定
系统
鲁棒状态估计
Keywords
Linear Matrix Inequation (LMI) time invariant continuous time uncertain systems robust state filtering covariance assignment theory
分类号
O231.2 [理学—运筹学与控制论]
V448.12 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
执行器故障时变系统的PID迭代容错控制
被引量:
2
3
作者
殷春武
机构
西安建筑科技大学信息与控制工程学院
出处
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2019年第3期266-270,共5页
基金
西安建筑科技大学青年基金(No.QN1727)
西安建筑科技大学人才基金(No.6040317017)
文摘
对存在执行器故障的连续线性时变系统,给出了PID型迭代学习容错控制律的收敛条件。对连续时变故障系统设计了一种PID迭代学习容错控制律,在λ范数意义下给出了故障系统PID型迭代容错控制器收敛的充要条件;基于Schur补原理和不等式变换,将容错控制器收敛条件转换成线性矩阵不等式,当迭代学习收敛速度设定时,基于线性矩阵不等式能快速确定最优迭代控制增益,避免了迭代控制增益设置的盲目性。旋转控制系统的数值仿真,验证了PID迭代容错控制器优良的容错性能和跟踪性能。
关键词
连续
时变
系统
执行器故障
迭代学习
PID控制
线性矩阵不等式
Keywords
continuous time-varying system
actuator fault
iterative learning
Proportion,Integral and Derivative(PID)control
linear matrix inequality
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
一类H_∞线性连续时变反卷积滤波器
被引量:
1
4
作者
杨晓军
翁正新
田作华
机构
上海交通大学自动化系
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第S1期149-153,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(60274058)
文摘
在反卷积框架下研究未知输入的估计问题,提出一类线性连续时变H∞反卷积滤波器.反卷积滤波器的结构等效于输出观测器和一个线性映射,该线性映射反映了未知输入与输出估计误差之间的内在联系.基于有界实引理给出了反卷积滤波器的时域设计方法和滤波器存在的充分条件.滤波器的设计参数可通过求解一个Riccati方程来构造.文中还给出了反卷积滤波的稳态解,并通过数值算例证明了所提出方法的有效性.
关键词
反卷积
连续
时变
系统
H_∞滤波
RICCATI方程
Keywords
deconvolution
continuous time-varying systems
H_∞ filtering
Riccati equation
分类号
TN713 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
双容水箱液位系统的无模型自适应控制方法研究
被引量:
5
5
作者
黄勤芳
程艳
潘帅东
机构
广西职业技术学院机械与汽车技术系
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2015年第12期205-207,212,共4页
文摘
液位控制是工业生产中典型的过程控制问题,传统的控制方法难以满足实际需求。针对液位系统的非线性、时滞性、强耦合特点,以双容水箱系统为研究对象,构建双容水箱液位系统的时变连续模型,并对其进行离散化处理,在紧格式动态线性化方法的基础上,结合无模型自适应控制方法对双容水箱液位系统的液位控制进行研究,实现双容水箱液位系统控制器的设计。仿真结果表明,与传统PID控制方法相比,无模型自适应控制方法的整定参数少,且参数整定范围小,跟踪控制效果更好,响应速度更快,控制过程更平稳,从而充分体现了无模型自适应控制方法的有效性和优越性。
关键词
液位控制
时变连续系统
离散化处理
PID控制
无模型自适应控制
Keywords
Level Control
Time--Varying System
Discretization
PID Control
Model Free Adaptive Control
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
连续运行车辆-轨道垂向耦合动力学的时变分析法
杨蔡进
《力学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
基于LMI的连续非时变不确定系统鲁棒状态估计
胡金春
沈春林
郭治
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
2000
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
执行器故障时变系统的PID迭代容错控制
殷春武
《计算机工程与应用》
CSCD
北大核心
2019
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
一类H_∞线性连续时变反卷积滤波器
杨晓军
翁正新
田作华
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
5
双容水箱液位系统的无模型自适应控制方法研究
黄勤芳
程艳
潘帅东
《机械设计与制造》
北大核心
2015
5
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职称材料
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