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面向空间引力波探测检验质量捕获的弹性管模型预测控制
1
作者
贺雄峰
卢苇
+4 位作者
许诺
王鹏程
张永合
崔冰
夏元清
《空间科学学报》
北大核心
2025年第1期189-200,共12页
在空间引力波探测任务中,检验质量稳定捕获是航天器进入超稳飞行状态的关键步骤.该过程存在初始误差大、系统不确定性大、执行约束强等特点.提出了一种基于弹性管模型预测控制的检验质量捕获控制方法,基于滚动优化和弹性管道技术的控制...
在空间引力波探测任务中,检验质量稳定捕获是航天器进入超稳飞行状态的关键步骤.该过程存在初始误差大、系统不确定性大、执行约束强等特点.提出了一种基于弹性管模型预测控制的检验质量捕获控制方法,基于滚动优化和弹性管道技术的控制结构,提高捕获成功率,并且充分补偿卫星对检验质量的耦合干扰;利用小容差有效集法,提高在线计算的求解精度,确保检验质量的高控制精度;同时基于特征工程方法的最小鲁棒正不变集离线修正方法,减少基于Minkowski求和得到的最小鲁棒正不变集顶点数,降低了在线计算复杂度.利用该方法在航天器–双检验质量全自由度仿真平台上进行仿真验证,结果表明控制效果满足检验质量捕获精度要求,控制器具有鲁棒性且有效提高了收敛速度,抑制了平台运动干扰和量测噪声的影响.
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关键词
无拖曳
控制
检验质量捕获
弹性
管道模型预测控制
干扰补偿
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职称材料
基于可拓相平面稳定域划分的Tube-MPC车辆稳定性控制
2
作者
苏东旭
赵治国
+2 位作者
赵坤
李刚
于勤
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期1654-1667,共14页
针对分布式四轮驱动电动车辆在极限工况下稳定性控制难题,考虑了横摆角速度、横纵向加速度等传感器噪声以及质心侧偏角估计误差的影响,提出了基于可拓理论的相平面稳定域划分方法以及自适应管道模型预测控制(ATMPC)算法,以快速量化车辆...
针对分布式四轮驱动电动车辆在极限工况下稳定性控制难题,考虑了横摆角速度、横纵向加速度等传感器噪声以及质心侧偏角估计误差的影响,提出了基于可拓理论的相平面稳定域划分方法以及自适应管道模型预测控制(ATMPC)算法,以快速量化车辆稳定性程度,并在满足跟踪精度的前提下保证车辆行驶的稳定性。所设计的车辆横摆稳定性控制系统采用分层设计架构,其中上层基于可拓理论,将车辆质心侧偏角-橫摆角速度相平面与可拓控制域相关联,并根据车辆实际状态判断可拓控制域并计算关联函数,实现了下层的管道模型预测控制(TubeMPC)控制目标权重与控制模式的决策;下层基于Tube-MPC对期望横摆角速度和质心侧偏角进行跟踪,实现附加横摆力矩的精准决策,之后采用轮胎负荷率优化方法进行横摆力矩的分配。通过CarSim与Simulink软件联合仿真,对所设计的控制策略进行仿真验证。结果表明,相较于常规MPC算法,所提出的控制架构与ATMPC控制策略能够有效提升车辆在极限工况下的行驶稳定性以及噪声干扰环境下的鲁棒性。
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关键词
分布式驱动车辆
稳定性
控制
可拓相平面
管道模型预测控制
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职称材料
题名
面向空间引力波探测检验质量捕获的弹性管模型预测控制
1
作者
贺雄峰
卢苇
许诺
王鹏程
张永合
崔冰
夏元清
机构
中国科学院微小卫星创新研究院
中国科学院大学
中国科学院卫星数字化重点实验室
北京理工大学自动化学院
出处
《空间科学学报》
北大核心
2025年第1期189-200,共12页
基金
国家重点研发计划项目资助(2021YFC2202600,2021YFC2202602)。
文摘
在空间引力波探测任务中,检验质量稳定捕获是航天器进入超稳飞行状态的关键步骤.该过程存在初始误差大、系统不确定性大、执行约束强等特点.提出了一种基于弹性管模型预测控制的检验质量捕获控制方法,基于滚动优化和弹性管道技术的控制结构,提高捕获成功率,并且充分补偿卫星对检验质量的耦合干扰;利用小容差有效集法,提高在线计算的求解精度,确保检验质量的高控制精度;同时基于特征工程方法的最小鲁棒正不变集离线修正方法,减少基于Minkowski求和得到的最小鲁棒正不变集顶点数,降低了在线计算复杂度.利用该方法在航天器–双检验质量全自由度仿真平台上进行仿真验证,结果表明控制效果满足检验质量捕获精度要求,控制器具有鲁棒性且有效提高了收敛速度,抑制了平台运动干扰和量测噪声的影响.
关键词
无拖曳
控制
检验质量捕获
弹性
管道模型预测控制
干扰补偿
Keywords
Drag-free control
Test mass capture
Elastic tube model predictive control
Disturbance compensation
分类号
V448.22 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
基于可拓相平面稳定域划分的Tube-MPC车辆稳定性控制
2
作者
苏东旭
赵治国
赵坤
李刚
于勤
机构
同济大学汽车学院
武汉路特斯汽车有限公司
出处
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期1654-1667,共14页
基金
国家自然科学基金(52172390)资助。
文摘
针对分布式四轮驱动电动车辆在极限工况下稳定性控制难题,考虑了横摆角速度、横纵向加速度等传感器噪声以及质心侧偏角估计误差的影响,提出了基于可拓理论的相平面稳定域划分方法以及自适应管道模型预测控制(ATMPC)算法,以快速量化车辆稳定性程度,并在满足跟踪精度的前提下保证车辆行驶的稳定性。所设计的车辆横摆稳定性控制系统采用分层设计架构,其中上层基于可拓理论,将车辆质心侧偏角-橫摆角速度相平面与可拓控制域相关联,并根据车辆实际状态判断可拓控制域并计算关联函数,实现了下层的管道模型预测控制(TubeMPC)控制目标权重与控制模式的决策;下层基于Tube-MPC对期望横摆角速度和质心侧偏角进行跟踪,实现附加横摆力矩的精准决策,之后采用轮胎负荷率优化方法进行横摆力矩的分配。通过CarSim与Simulink软件联合仿真,对所设计的控制策略进行仿真验证。结果表明,相较于常规MPC算法,所提出的控制架构与ATMPC控制策略能够有效提升车辆在极限工况下的行驶稳定性以及噪声干扰环境下的鲁棒性。
关键词
分布式驱动车辆
稳定性
控制
可拓相平面
管道模型预测控制
Keywords
distributed drive vehicle
stability control
extension phase plane
Tube-MPC
分类号
U461.6 [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
面向空间引力波探测检验质量捕获的弹性管模型预测控制
贺雄峰
卢苇
许诺
王鹏程
张永合
崔冰
夏元清
《空间科学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于可拓相平面稳定域划分的Tube-MPC车辆稳定性控制
苏东旭
赵治国
赵坤
李刚
于勤
《汽车工程》
EI
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
已选择
0
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