基于最优二次型理论的滚转导弹三回路驾驶仪设计与研究 被引量：2

1

作者 范世鹏 林德福 +2 位作者 姚怀瑾 路宇龙 祁载康 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期831-838,共8页

建立了存在交叉耦合的滚转导弹动力学模型,并将通道耦合效应视为外界干扰,利用最优二次型(LQR)控制理论,提出了一种三回路驾驶仪的单输入多输出(SIMO)设计方法。分析了三回路驾驶仪的基本特点,并研究了权系数矩阵与驾驶仪性能指标之间... 建立了存在交叉耦合的滚转导弹动力学模型,并将通道耦合效应视为外界干扰,利用最优二次型(LQR)控制理论,提出了一种三回路驾驶仪的单输入多输出(SIMO)设计方法。分析了三回路驾驶仪的基本特点,并研究了权系数矩阵与驾驶仪性能指标之间的关系,可辅助设计者更合理地选择权系数矩阵。将考虑耦合的动力学模型视为多输入多输出(MIMO)系统,对滚转导弹控制系统进行了设计。设计结果表明:对于存在状态耦合的滚转导弹而言,以SIMO设计的三回路驾驶仪可以很好地抑制耦合的影响,与MIMO设计得到的控制律差异很小。通过对滚转导弹耦合系统的非线性数学仿真,验证了以上结论的正确性。 展开更多

关键词 飞行器控制、导航技术 滚转导弹 三回路驾驶仪 最优二次型 通道耦合

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液压伺服系统的最优二次型设计 被引量：6

2

作者 查晓春 罗勇武 李定华 《机床与液压》 北大核心 2000年第4期59-61,共3页

本文采用最优二次型设计液压伺服系统 ,这种设计方法可减少设计程序 ,避免经典控制理论中系统设计的试凑和图解法的麻烦 。

关键词 参数优化 液压伺服系统 最优二次型设计

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精校机电液位置伺服系统的最优二次型控制

3

作者 陈永新 柯尊忠 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2004年第6期12-14,共3页

精校机液压伺服系统是精校机的执行环节 ,是保证校直精度的关键。文章根据现代控制理论 ,在分析精校机工作特性的基础上 ,建立了精校机电液位置伺服系统的状态空间模型 ,设计了精校机电液位置伺服系统的二次型最优控制。仿真结果表明 ,... 精校机液压伺服系统是精校机的执行环节 ,是保证校直精度的关键。文章根据现代控制理论 ,在分析精校机工作特性的基础上 ,建立了精校机电液位置伺服系统的状态空间模型 ,设计了精校机电液位置伺服系统的二次型最优控制。仿真结果表明 ,系统具有良好的动态品质和跟踪性能。 展开更多

关键词 精密校直液压机 轴类零件 精校机 电液位置伺服系统 最优二次型控制

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连铸机动态轻压下液压压下系统的最优二次型控制

4

作者 韩淑华 张玉宝 《机床与液压》 北大核心 2009年第12期98-100,共3页

通过对内蒙古某炼钢厂连铸机动态轻压下液压压下系统的研究,根据现代控制理论,在分析连铸机工作特性的基础上,建立了电液位置伺服系统的状态空间模型,设计了系统的二次型最优控制。仿真结果表明,系统具有良好的动态品质和跟踪性能。

关键词 连铸机 状态空间 最优二次型控制

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二自由度扭转系统的线性二次型最优控制 被引量：2

5

作者 闫淑英 李义 袁浩 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2009年第5期41-43,共3页

以加拿大Quanser公司提供的二自由度扭转系统为控制对象，首先基于拉格朗日方程对整个系统进行数学建模，然后应用线性二次型最优控制策略（LQR）设计了系统的控制器，并在Matlab／Siumlink／WinCon环境下进行了系统仿真和实际控制。实... 以加拿大Quanser公司提供的二自由度扭转系统为控制对象，首先基于拉格朗日方程对整个系统进行数学建模，然后应用线性二次型最优控制策略（LQR）设计了系统的控制器，并在Matlab／Siumlink／WinCon环境下进行了系统仿真和实际控制。实验表明，LQR控制策略能够良好地应用于二自由度扭转系统，并有较好的控制效果。 展开更多

关键词 二自由度扭转系统 线性二次型最优控制器 拉格朗日方程

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液压位置伺服系统的仿真及二次型最优控制 被引量：1

6

作者 韩青 任杉 《林业机械与木工设备》 2010年第6期38-39,共2页

根据现有的实验设备,在分析各元件特性的基础上建立了电液位置伺服系统的数学模型。通过MATLAB仿真,设计了系统的二次型最优控制器,并分析了参数变化对所设计最优控制系统的影响。

关键词 电液位置伺服系统 仿真 二次最优型控制

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基于线性二次型最优控制的机器人示教数据处理系统设计 被引量：2

7

作者 周紫菱 汤卿 姚进 《控制工程》 CSCD 北大核心 2023年第10期1846-1851,共6页

针对机器人拖动示教过程中传感器采集的数据含有噪声的问题,提出了一种基于线性二次型最优控制的运动轨迹控制器。首先,针对机器人关节运动特性建立状态空间模型,并设计相应的性能指标;然后,采用线性二次型最优控制设计最优控制律和相... 针对机器人拖动示教过程中传感器采集的数据含有噪声的问题,提出了一种基于线性二次型最优控制的运动轨迹控制器。首先,针对机器人关节运动特性建立状态空间模型,并设计相应的性能指标;然后,采用线性二次型最优控制设计最优控制律和相应的控制系统;最后,以Franka Emika机器人为示教对象进行实验,将机器人自身传感器采集的数据作为最优控制系统的输入,将系统输出用于机器人的运动控制,完成机器人拖动示教。实验结果表明,线性二次型最优控制方法能有效抑制传感器采集数据的噪声,较好地将关节速度、加速度和急动度的幅值控制在合理范围内,使处理后的数据能更好地应用于机器人的拖动示教。 展开更多

关键词 机器人示教 线性二次型最优控制器 滤波

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车辆主动悬架二次型最优控制器权矩阵参数优化 被引量：11

8

作者 王鹏飞 杜忠华 +1 位作者 马祥 牛坤 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第13期5383-5389,共7页

在使用线性二次型调节器(LQR)的车辆主动悬架控制器中加权矩阵Q和R的取值经常依靠先验知识选取。粒子群算法具有良好的快速寻优能力,可以对权矩阵参数进行优化。针对目前算法存在的缺点通过在更新过程中动态调整惯性权重以更好地平衡全... 在使用线性二次型调节器(LQR)的车辆主动悬架控制器中加权矩阵Q和R的取值经常依靠先验知识选取。粒子群算法具有良好的快速寻优能力,可以对权矩阵参数进行优化。针对目前算法存在的缺点通过在更新过程中动态调整惯性权重以更好地平衡全局和局部搜索能力,同时在迭代后期加入禁忌搜索避免陷入局部最优解。在MATLAB中建立1/4二自由度主动悬架仿真模型,对振动控制性能仿真分析结果表明,采用改进粒子群优化LQR与传统LQR方法相比能够很大程度上减少路面变化对车身的冲击,乘坐舒适性和可操纵性得到明显提升。 展开更多

关键词 粒子群算法 线性二次型最优控制器 主动悬挂 优化

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基于T-S模型的最优模糊多模型切换控制

9

作者 邱翔宇 钱承山 莫旭阳 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2013年第8期1139-1143,共5页

针对传统控制方法鲁棒性不强以及配置极点复杂的问题,本文中提出了一种基于T-S模型的最优模糊多模型切换控制方法,将T-S模型、线性二次型最优控制器设计以及多模型切换控制三者结合起来。该方法首先对每个T-S模糊模型的线性子系统设计LQ... 针对传统控制方法鲁棒性不强以及配置极点复杂的问题,本文中提出了一种基于T-S模型的最优模糊多模型切换控制方法,将T-S模型、线性二次型最优控制器设计以及多模型切换控制三者结合起来。该方法首先对每个T-S模糊模型的线性子系统设计LQR控制器,再把每个控制器乘以其权重求和得到全局LQR控制器,满足线性二次型性能指标最小的条件下,获得状态反馈矩阵,即提高了系统的鲁棒性,且避免了配置极点的复杂工作。在模糊规则数相同的情况下,多模型切换由于模糊论域的变小而提高了线性逼近精度,实现对整体非线性系统的逼近与控制。仿真实验结果验证了这种方法的有效性。 展开更多

关键词 T—S模型 最优控制 多模型切换 线性二次型最优控制器

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一种优化的频率驾驭算法研究 被引量：4

10

作者 赵书红 董绍武 +1 位作者 白杉杉 高喆 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1457-1464,共8页

为满足各应用领域对高精度时间性能不断提升的需求,该文设计实现了一种迭代的优化频率驾驭算法,主要分为纸面时间计算和实际物理信号实现两个部分。其中纸面时间计算采用ALGOS算法,利用实时原子钟数据和Circular T公报数据计算获得准确... 为满足各应用领域对高精度时间性能不断提升的需求,该文设计实现了一种迭代的优化频率驾驭算法,主要分为纸面时间计算和实际物理信号实现两个部分。其中纸面时间计算采用ALGOS算法,利用实时原子钟数据和Circular T公报数据计算获得准确可靠的时间尺度,保障了驾驭参考的准确性和实时性。实时物理信号实现采用最优二次型高斯控制算法与Kalman算法综合,通过实时调整参数,计算出最优的频率驾驭量,将该驾驭量输送至频率调整设备,最终实现高精度时间信号的输出,整个驾驭系统是闭环的。该文基于我国时间基准保持系统和原子钟组,搭建试验平台,采用该算法对一台氢钟进行为期140天的频率驾驭,最终对输出的物理信号进行性能评估。试验结果表明,该算法有效提高了驾驭后物理信号的准确度和稳定度,驾驭后信号与国际标准时间协调世界时(UTC)相比,相位偏差保持在±3 ns以内,且30天稳定度优于5×10^(–16)。 展开更多

关键词 高精度时间 时间尺度 时间保持 频率驾驭 KALMAN算法 最优二次型高斯控制算法

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考虑环境与摩擦因素的工程车辆起步自适应控制策略

11

作者 盛云龙 刘永刚 +2 位作者 廖熠华 秦大同 吕昌 《重庆大学学报》 北大核心 2025年第7期27-37,共11页

工程车辆在高扭矩、高负载和复杂运行环境下工作时,面临着诸多技术挑战,特别是在起步阶段,离合器片的滑摩现象显著影响了离合器转矩的控制精度。为实现搭载AMT的工程车辆在不同条件下的起步自适应控制,提出了一种融合二次型控制(linear ... 工程车辆在高扭矩、高负载和复杂运行环境下工作时,面临着诸多技术挑战,特别是在起步阶段,离合器片的滑摩现象显著影响了离合器转矩的控制精度。为实现搭载AMT的工程车辆在不同条件下的起步自适应控制,提出了一种融合二次型控制(linear quadratic regulator,LQR)和深度神经网络的AMT起步过程自适应控制方法。在控制策略的上层,根据不同起步意图制定了发动机恒转速策略,并利用线性二次调节器求得不同环境下的离合器参考转速对应的参考转矩;考虑到运行环境的复杂性,在车辆动力学模型中引入一定范围的扰动,生成一系列参考转速轨迹作为深度神经网络的训练数据集,离线得到鲁棒性较强的数据模型。在控制策略的下层,设计了离合器摩擦因数自适应控制器实时估计离合器的摩擦因数。通过仿真测试验证了搭载AMT的工程车辆起步自适应控制方法的有效性。结果表明:在未知摩擦因数变化规律条件下所提方法具有良好的起步性能,能够适应不同的起步意图与行驶环境,相较于工程上常用的PID控制器具有更强的自适应能力和鲁棒性。 展开更多

关键词 工程车辆 起步控制 最优二次型控制器 深度神经网络

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频域加权最优控制在数控系统设计中的应用

12

作者 高金源 邱晓红 谢文芳 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第3期58-64,共7页

在代价函数中具有频率加权的LQ方法是一般LQ方法的推广,它比LQ方法能较好地抑制高频范围内的响应。本文介绍了采用频率加权方法设计的实验性桥式起重机数字控制系统,该系统在起重机突然起动或停止时,可以控制吊物的位置不产生严重的残... 在代价函数中具有频率加权的LQ方法是一般LQ方法的推广,它比LQ方法能较好地抑制高频范围内的响应。本文介绍了采用频率加权方法设计的实验性桥式起重机数字控制系统,该系统在起重机突然起动或停止时,可以控制吊物的位置不产生严重的残留振荡。研究表明频率加权最优控制是有效的,系统成功的抑制了吊物的摆动。 展开更多

关键词 数字控制 频域加权 最优二次型

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侧向风干扰下的汽车主动前轮转向最优控制 被引量：8

13

作者 丁能根 康乐 +1 位作者 王健 余贵珍 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期161-165,173,共6页

侧向风对汽车行驶操纵稳定性有重要影响.通过分析侧向风干扰下车辆稳定性,提出基于主动前轮转向(active front wheel steering,AFS)的控制策略.AFS控制器采用线性二次型最优控制算法,以实现横摆角速度和质心侧偏角目标值跟踪.为了评价... 侧向风对汽车行驶操纵稳定性有重要影响.通过分析侧向风干扰下车辆稳定性,提出基于主动前轮转向(active front wheel steering,AFS)的控制策略.AFS控制器采用线性二次型最优控制算法,以实现横摆角速度和质心侧偏角目标值跟踪.为了评价控制算法,基于MATLAB/Simulink和CarSim协同仿真环境建立整车动力学模型、单点预瞄驾驶员模型、控制器模型、道路和侧向风模型.仿真结果表明,AFS可有效提高车辆在侧向风干扰下的操纵稳定性,且控制算法对车速和路面附着系数具有良好的鲁棒性. 展开更多

关键词 侧向风 主动前轮转向 线性二次型最优控制器

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具有极点约束的高超声速飞行器非脆弱最优H_2/LQR控制 被引量：3

14

作者 黄宜庆 王莉 孙长银 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期423-428,共6页

针对吸气式高超声速飞行器,提出了一种具有极点约束的非脆弱最优H2/LQR(线性二次型调节器)控制方法.根据吸气式高超声速飞行器的非线性纵向运动方程,推出了一种新的飞行器线性不确定模型,为吸气式高超声速飞行器设计了一种多目标非脆弱... 针对吸气式高超声速飞行器,提出了一种具有极点约束的非脆弱最优H2/LQR(线性二次型调节器)控制方法.根据吸气式高超声速飞行器的非线性纵向运动方程,推出了一种新的飞行器线性不确定模型,为吸气式高超声速飞行器设计了一种多目标非脆弱控制器.在控制器的设计中,不但考虑了系统的极点配置、最优H2性能和鲁棒保性能3种指标,而且兼顾了因飞行条件不确定性和建模误差引起的控制器增益的变化,利用线性矩阵不等式方法推导了多目标非脆弱控制器的存在条件.仿真实例说明了非脆弱控制器在高超声速飞行器控制中的优越性和有效性. 展开更多

关键词 非脆弱控制 最优H2/线性二次型调节器控制 区域极点配置 高超声速飞行器

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LQR控制策略在旋转机架模型中的应用 被引量：1

15

作者 袁浩 刘继光 李保林 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2010年第3期54-56,共3页

以加拿大Quanser公司生产的2自由度起重机机架模型———旋转机架系统为研究对象,首先基于拉格朗日方程建立了系统的数学模型,然后对模型进行了线性化处理得到了其状态空间表达式,在此基础之上设计出了线性二次型最优控制器(LQR)。借助M... 以加拿大Quanser公司生产的2自由度起重机机架模型———旋转机架系统为研究对象,首先基于拉格朗日方程建立了系统的数学模型,然后对模型进行了线性化处理得到了其状态空间表达式,在此基础之上设计出了线性二次型最优控制器(LQR)。借助Matlab/Simulink和Wincon控制平台,进行了仿真与实时控制实验。结果表明,LQR控制策略具有良好的效果。 展开更多

关键词 二自由度起重机机架模型 拉格朗日方程 线性近似化 线性二次型最优控制器

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折叠机翼无人机控制律接入时间优化算法研究

16

作者 刘蓉 肖颖峰 +1 位作者 梁瑾 姚呈康 《电光与控制》 北大核心 2017年第12期22-26,共5页

为解决折叠机翼无人机在发射控制段受助推火箭阶跃力矩和展翼火箭旋转力矩双重干扰导致的控制效果不佳的难题,采用基于最优二次型的状态最优控制算法来计算控制律接入飞控系统参与控制的时间范围,并结合仿真试验,最终确定控制律接入飞... 为解决折叠机翼无人机在发射控制段受助推火箭阶跃力矩和展翼火箭旋转力矩双重干扰导致的控制效果不佳的难题,采用基于最优二次型的状态最优控制算法来计算控制律接入飞控系统参与控制的时间范围,并结合仿真试验,最终确定控制律接入飞控系统实施舵面控制的精确时间。在此优化控制方案下,飞控系统能够在最短的时间内结束振荡,恢复稳定状态。经过仿真试验验证,该优化算法将系统受到的双重力矩干扰共同作用的影响降低到较小,顺利解决了折叠机翼无人机发射段的控制难题,保证了无人机发射控制和飞行控制的品质。 展开更多

关键词 无人机 控制律 最优二次型 折叠机翼 飞行控制 接入时间

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自动驾驶履带车辆的变曲率路径的跟踪控制策略研究 被引量：3

17

作者 毛婷婷 薛金林 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期1493-1504,共12页

为解决履带车辆在变曲率路径下的跟踪精度低及传统单一的横向控制算法无法有效协调不同工况下的控制性能要求等问题,提出了一种基于LQR-MPC的最优速度规划混合横向控制方法。首先提出了一种最优速度规划策略(Optimal speed planning),... 为解决履带车辆在变曲率路径下的跟踪精度低及传统单一的横向控制算法无法有效协调不同工况下的控制性能要求等问题,提出了一种基于LQR-MPC的最优速度规划混合横向控制方法。首先提出了一种最优速度规划策略(Optimal speed planning),并仿真验证有速度规划的横向控制算法控制精度提升了20%以上。通过对比模型预测控制(MPC)、最优线性二次型(LQR)的特性差异,进一步提出基于LQR-MPC的混合横向控制算法。结果表明:混合算法相比在单一算法,控制精度提升了44%以上,并减少了计算成本,实时性提升了38%以上,达到实时性与控制精度之间的平衡,最后通过增加模拟履带滑移干扰,发现混合控制算法具有一定鲁棒性。 展开更多

关键词 路径跟踪 横向控制 速度规划 最优二次型算法 模型预测控制算法

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基准频标与守时频标联合的频率驾驭算法研究 被引量：6

18

作者 赵书红 董绍武 +2 位作者 白杉杉 王燕平 屈俐俐 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期67-75,共9页

基准频标中铯喷泉钟实现了最佳的"秒"定义,光钟比铯喷泉钟在精度和稳定性方面高出一个量级以上,因此将基准频标与守时型频标联合,可以产生一个更加准确、稳定的时间尺度。设计了基准频标与守时型频标联合的频率驾驭算法,采用... 基准频标中铯喷泉钟实现了最佳的"秒"定义,光钟比铯喷泉钟在精度和稳定性方面高出一个量级以上,因此将基准频标与守时型频标联合,可以产生一个更加准确、稳定的时间尺度。设计了基准频标与守时型频标联合的频率驾驭算法,采用卡尔曼加权算法计算联合时间尺度,基准频标预测守时型频标的频率和频漂,并采用最优二次型高斯控制算法,实现最优的频率驾驭量生成。通过对各类频标数据的模拟,对一台氢钟进行为期100 d的频率驾驭,当铯喷泉钟参与时间保持,驾驭后信号保持在1 ns以内,稳定度为1.8×10-16/10 d。如果光钟可用率达到50%参与时间保持,驾驭后信号保持在0.3 ns内,稳定度为3.3×10-17/10 d。最终试验表明,利用该算法可以显著提高驾驭后信号性能。 展开更多

关键词 高精度时间 时间尺度 频率驾驭 时间保持 KALMAN算法 最优二次型高斯控制算法

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飞机舵机电液负载模拟器控制方法研究 被引量：4

19

作者 刘晓琳 殷健敏 袁昆 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3472-3479,共8页

针对飞机舵机电液负载模拟器在工作过程中出现系统稳定性差、加载精度低、响应速度慢等问题,提出了采用最优二次型理论与改进型前馈补偿相结合的控制方法。该方法基于最优二次型理论设计最优控制算法优化系统结构特性,再将液压缸的活塞... 针对飞机舵机电液负载模拟器在工作过程中出现系统稳定性差、加载精度低、响应速度慢等问题,提出了采用最优二次型理论与改进型前馈补偿相结合的控制方法。该方法基于最优二次型理论设计最优控制算法优化系统结构特性,再将液压缸的活塞位移指令信号作为前馈补偿控制的输入,设计改进型前馈补偿控制器。仿真结果表明,该控制方法不仅能够显著提高飞机舵机电液负载模拟器的动态性能,而且可以有效抑制多余力干扰。 展开更多

关键词 飞机舵机电液负载模拟器 多余力 最优二次型理论 改进型前馈补偿

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一种双检测钻桅纠偏电液控制系统 被引量：2

20

作者 黄子斋 赵静一 +1 位作者 崔向华 郭锐 《液压与气动》 北大核心 2014年第9期19-21,47,共4页

以岩土钻机调桅纠偏控制为研究对象,提出一种双检测钻桅纠偏自动控制方法。通过对钻桅进行实时的纠偏自动控制,减小了钻孔时的角度误差,采用双检测输入信号,使得钻桅姿态可以唯一确定。建立了双检测钻桅纠偏控制数学模型,给出了控制流... 以岩土钻机调桅纠偏控制为研究对象,提出一种双检测钻桅纠偏自动控制方法。通过对钻桅进行实时的纠偏自动控制,减小了钻孔时的角度误差,采用双检测输入信号,使得钻桅姿态可以唯一确定。建立了双检测钻桅纠偏控制数学模型,给出了控制流程方案,最终以实验加以验证;并结合最优二次型控制算法,使钻桅纠偏控制具有较好的鲁棒性。 展开更多

关键词 钻桅纠偏 双检测 最优二次型

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