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基于遗传算法的导弹姿控回路线性二次型控制器优化设计
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作者 王中流 张鹏飞 +1 位作者 何印 马振华 《火炮发射与控制学报》 北大核心 2025年第1期22-29,共8页
针对导弹姿控系统的动态响应稳定性问题,设计了一种基于遗传算法的线性二次型控制器。在线性定常系统中设计一种最优线性二次型控制器,使用遗传算法对控制器的权重矩阵进行优化和解算,并对设计的线性二次型控制器进行仿真验证。仿真结... 针对导弹姿控系统的动态响应稳定性问题,设计了一种基于遗传算法的线性二次型控制器。在线性定常系统中设计一种最优线性二次型控制器,使用遗传算法对控制器的权重矩阵进行优化和解算,并对设计的线性二次型控制器进行仿真验证。仿真结果表明,相较于没有线性二次型控制器的三阶系统,该设计可将三阶姿控系统的上升时间提高至0.3 s,峰值时间缩短为1.3 s,超调量降低至10%;此外,与传统的线性二次型控制器相比,结合遗传算法优化的线性二次型控制器可将三阶姿控系统的响应时间缩短2 s,超调量降低至5%,能够有效提升导弹姿控回路稳定性能,缩短系统响应时间。 展开更多
关键词 姿控系统 线性控制器 权重矩阵 参数优化
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利用遗传算法优化线性二次型调节器(LQR) 被引量:5
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作者 强明辉 周鹏 +1 位作者 李娟 邵常英 《甘肃工业大学学报》 1998年第4期51-55,共5页
利用遗传算法对线性二次型调节器(LQR)进行优化设计,以寻找最优控制指标中状态变量与输入变量加权矩阵的最优解.仿真结果表明,利用此方法不仅可以得到满足要求的全局最优解,而且该方法的简便易行也是传统设计中依靠人工调节所... 利用遗传算法对线性二次型调节器(LQR)进行优化设计,以寻找最优控制指标中状态变量与输入变量加权矩阵的最优解.仿真结果表明,利用此方法不仅可以得到满足要求的全局最优解,而且该方法的简便易行也是传统设计中依靠人工调节所无法比拟的. 展开更多
关键词 遗传算法 线性 lqr 线性系统 调节器
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基于频率线性二次型算法的智能车辆横向控制 被引量:2
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作者 房泽平 吴娜 《科学技术创新》 2019年第34期1-4,共4页
考虑以频率为参数的加权矩阵,提出频率约束FSLQ2算法并用于智能车辆横向控制。FSLQ2算法综合频域内LQ算法和时域内LQ算法。在Simulink环境下,构建仿真模型。仿真结果表明,基于FSLQ2算法的智能车辆横向控制准确地跟踪期望道路,同时提高... 考虑以频率为参数的加权矩阵,提出频率约束FSLQ2算法并用于智能车辆横向控制。FSLQ2算法综合频域内LQ算法和时域内LQ算法。在Simulink环境下,构建仿真模型。仿真结果表明,基于FSLQ2算法的智能车辆横向控制准确地跟踪期望道路,同时提高了乘坐舒适性和鲁棒性。 展开更多
关键词 智能车辆 横向控制 频率约束 频域线性 增广变量
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新能源直流组网倍流整流器线性二次型最优控制增强抗扰特性研究
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作者 董帅 刘黎 +3 位作者 段天元 田艳军 赵华伟 李赢正 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期140-149,共10页
针对由可再生能源组成的直流电网电解氢系统,通过设计一种基于线性二次型最优控制(LQR)的全状态反馈控制方法,建立全状态误差量的小信号模型,利用系统状态误差量反馈的方法,在新能源并网带来的供电干扰和负荷波动下,改善DC-DC变流器的... 针对由可再生能源组成的直流电网电解氢系统,通过设计一种基于线性二次型最优控制(LQR)的全状态反馈控制方法,建立全状态误差量的小信号模型,利用系统状态误差量反馈的方法,在新能源并网带来的供电干扰和负荷波动下,改善DC-DC变流器的动态特性,提高电解设备的运行效率和槽内材料的寿命。结果证明,该方法可以显著地降低系统的电压、电流波动时间,且与常规的PI控制相比,对系统干扰的抑制效果更好。最后,对线性二次型最优控制所提出的理论与方法进行仿真验证,证明其正确性与适用性。 展开更多
关键词 新能源 DC-DC变流器 电解制氢 状态反馈 线性最优控制 抗扰特性
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基于粗糙集和遗传算法的多元二次非线性回归分析模型及应用 被引量:3
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作者 王江荣 罗资琴 文晖 《煤》 2014年第10期16-18,27,共4页
针对煤与瓦斯突出模式识别是一个非线性、高维数据处理问题,建立了多元二次非线性回归分析的模式识别模型。利用粗糙集属性约简算法对样本数据进行降维处理,再利用降维数据和遗传算法估算出模型系数,通过对测试样本的识别检验,表明基于... 针对煤与瓦斯突出模式识别是一个非线性、高维数据处理问题,建立了多元二次非线性回归分析的模式识别模型。利用粗糙集属性约简算法对样本数据进行降维处理,再利用降维数据和遗传算法估算出模型系数,通过对测试样本的识别检验,表明基于粗糙集和遗传算法的多元二次非线性回归分析模型具有很高的判别能力,取得和支持向量机回归模型一样的识别效果。 展开更多
关键词 煤与瓦斯突出 粗糙集 遗传算法 多元线性回归分析
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基于线性二次调节器(LQR)的列车协同控制研究
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作者 葛鹭明 《铁路通信信号工程技术》 2024年第12期1-8,共8页
铁路运输的不断发展,提高列车运行效率,成为铁路交通系统优化的关键目标。提出一种基于线性二次调节器(LQR)的列车协同控制方法 ,探究该方法在控制输入时滞的条件下实现列车协同运行的效果以提高列车运行效率,并通过仿真研究系统性评估... 铁路运输的不断发展,提高列车运行效率,成为铁路交通系统优化的关键目标。提出一种基于线性二次调节器(LQR)的列车协同控制方法 ,探究该方法在控制输入时滞的条件下实现列车协同运行的效果以提高列车运行效率,并通过仿真研究系统性评估其在列车协同控制中的应用效果。首先,通过建立多列车运行过程中追踪动力学数学模型,设计前后车误差模型作为协同控制的约束,其次,通过设计LQR控制器实现列车协同控制,最后,设计后车跟踪前车的仿真实验。结果表明,基于LQR控制的列车协同控制方法能够显著提高多列车协同运行效率。 展开更多
关键词 列车协同控制 追踪模 线性调节器(lqr)
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基于线性二次型算法的轮式移动机器人轨迹跟踪控制 被引量:4
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作者 廖玉彬 欧勇盛 《集成技术》 2017年第3期68-81,共14页
文章在控制输入饱和约束条件下,以非完整移动机器人的运动学模型为对象,研究了移动机器人的轨迹跟踪问题。首先在参考轨迹处对运动学模型进行线性化得到移动机器人线性时变系统,证明了其能观性和能控性,在此基础上设计了饱和约束条件的... 文章在控制输入饱和约束条件下,以非完整移动机器人的运动学模型为对象,研究了移动机器人的轨迹跟踪问题。首先在参考轨迹处对运动学模型进行线性化得到移动机器人线性时变系统,证明了其能观性和能控性,在此基础上设计了饱和约束条件的分段线性二次型控制器(Piecewise Linear Quadratic Regulator,PLQR),并基于Lyapunov方法证明了其稳定性。在MATLAB软件平台下的仿真和实验结果表明,基于PLQR的轮式移动机器人对不同初始位姿及不同的参考轨迹都有较好的跟踪效果,且能够避免控制律跳变现象,满足饱和约束条件。 展开更多
关键词 移动机器人 轨迹跟踪 饱和约束 线性调节器
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基于线性二次型的桥式起重机荷载消摆控制算法的研究 被引量:1
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作者 刘卉 崔辉 《科技创新与应用》 2020年第21期12-13,共2页
针对桥式起重机二维荷载运动的消摆问题,将其转化为二次线性规划控制。规范化实现求解线性二次型过程,采用由状态线性反馈控制率构成的闭环最优控制系统,设计线性二次型轨迹跟踪控制器。仿真结果表明,荷载运动的实际输出轨迹能够跟踪上... 针对桥式起重机二维荷载运动的消摆问题,将其转化为二次线性规划控制。规范化实现求解线性二次型过程,采用由状态线性反馈控制率构成的闭环最优控制系统,设计线性二次型轨迹跟踪控制器。仿真结果表明,荷载运动的实际输出轨迹能够跟踪上预设线轨迹,达到对运动荷载的消摆控制效果。 展开更多
关键词 线性 桥式起重机 荷载消摆 轨迹跟踪
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宽带码分多址系统预测线性二次型功率控制算法
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作者 刘家彬 朱世华 李文元 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第10期1020-1023,共4页
从最优控制的角度出发 ,将宽带码分多址系统中的功率控制问题转化成线性二次型的形式 ,利用线性预测技术预测链路增益 ,求解基于预测的线性二次型最优功率配置 .仿真结果表明 ,该算法在满足各用户服务质量要求的前提下 ,与传统算法相比 ... 从最优控制的角度出发 ,将宽带码分多址系统中的功率控制问题转化成线性二次型的形式 ,利用线性预测技术预测链路增益 ,求解基于预测的线性二次型最优功率配置 .仿真结果表明 ,该算法在满足各用户服务质量要求的前提下 ,与传统算法相比 ,收敛速度提高了 7% ,而系统能够支持的用户数是传统算法的 1 展开更多
关键词 宽带码分多址系统 线性预测 线性 功率控制 最优控制理论 链路增益
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基于线性二次型调节器的汽车横向控制算法研究 被引量:1
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作者 彭炳顺 张成涛 《汽车零部件》 2022年第10期17-20,共4页
为了研究智能汽车横向轨迹跟踪控制,基于线性二次型调节器(LQR)算法对汽车横向控制进行了研究,设计了二自由度动力学LQR控制器和带有前馈项的LQR控制器。利用MATLAB/Simulink和CarSim搭建了系统的联合仿真模型,在多种速度的双移线工况... 为了研究智能汽车横向轨迹跟踪控制,基于线性二次型调节器(LQR)算法对汽车横向控制进行了研究,设计了二自由度动力学LQR控制器和带有前馈项的LQR控制器。利用MATLAB/Simulink和CarSim搭建了系统的联合仿真模型,在多种速度的双移线工况下进行仿真验证。仿真结果表明:在恶劣工况下,前馈LQR控制具有比LQR控制更好的跟踪优势,对外部环境干扰和车辆内部的因素干扰有着良好的适应性,确保车辆能够快速且稳定地跟踪轨迹。 展开更多
关键词 横向轨迹跟踪控制 线性调节器 控制算法 动力学
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三次样条插值参量阵激励信号预调制算法
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作者 朱广平 李萌 +1 位作者 王成 孙辉 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第3期513-520,共8页
水声参量阵二次波的自解调是非线性物理过程,针对参量发射阵激励信号的预调制这一关键技术,本文提出一种基于Berktay远场解的三次样条插值预调制算法。利用三次样条插值对预设信号进行函数逼近,并进行2次积分处理,处理后的信号经过收敛... 水声参量阵二次波的自解调是非线性物理过程,针对参量发射阵激励信号的预调制这一关键技术,本文提出一种基于Berktay远场解的三次样条插值预调制算法。利用三次样条插值对预设信号进行函数逼近,并进行2次积分处理,处理后的信号经过收敛补偿和开根,与高频载波相乘,可得到参量阵的激励信号,该激励信号通过参量阵发射在水中,自解调形成的二次波与预设信号相近。仿真和实验数据表明:该方法与常规的参量陈预调制算法相比,可在不降低运算速度的前提下,提升参量阵预调制效果。本文提出的参量阵激励信号预调制算法可以很好地解决参量阵、次波波形畸变问题。 展开更多
关键词 参量阵 线性 调制算法 伯克泰远场解 样条插值 函数逼近 快速积分
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振动主动控制中线性二次型最优控制问题研究 被引量:11
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作者 魏燕定 娄军强 +1 位作者 吕永桂 陈子辰 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期420-424,共5页
针对空间柔性构件的特点,研究了一类由柔性杆、传感器、压电扭转致动器组成的柔性杆系统的扭转振动.运用拉格朗日方程和假设模态法建立了系统的动力学方程,采用线性二次型最优控制对柔性杆的扭转振动进行了主动控制.对二次型指标中的加... 针对空间柔性构件的特点,研究了一类由柔性杆、传感器、压电扭转致动器组成的柔性杆系统的扭转振动.运用拉格朗日方程和假设模态法建立了系统的动力学方程,采用线性二次型最优控制对柔性杆的扭转振动进行了主动控制.对二次型指标中的加权矩阵的选择方法进行了深入探讨,提出一种基于遗传算法并带约束条件的加权矩阵的选择方法.数值仿真结果表明,所提出的加权矩阵的选择策略是有效的,施控后系统的扭转振动能得到有效衰减. 展开更多
关键词 线性 扭转振动 压电扭转致动器 加权矩阵
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线性二次型调节器算法研究 被引量:2
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作者 朱云昊 汤卫红 《现代导航》 2018年第6期451-454,共4页
LQR即线性二次型调节器,其对象是现代控制理论中以状态空间形式给出的线性系统,而目标函数为对象状态和控制输入的二次型函数。LQR的最优解可以写成统一的解析表达式,且可导致一个简单的状态反馈控制律。线性二次型控制理论已成为反馈... LQR即线性二次型调节器,其对象是现代控制理论中以状态空间形式给出的线性系统,而目标函数为对象状态和控制输入的二次型函数。LQR的最优解可以写成统一的解析表达式,且可导致一个简单的状态反馈控制律。线性二次型控制理论已成为反馈设计系统的一种重要工具,其特点是:为多变量反馈系统的设计提供了一种有效地分析方法;它可以适应于时变系统;它可以处理扰动信号和测量噪声问题;它可以处理有限和无限的时间区间。在处理可精确数学描述的对象时取得了很大的成功。对研究无人机的自动飞行控制技术具有十分重要的现实意义。 展开更多
关键词 线性调节器 多变量反馈系统
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结构地震响应线性二次型最优迭代学习控制 被引量:8
14
作者 王建国 汪权 张鸣祥 《应用科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期197-202,共6页
针对地震作用下工程结构的地震响应,将线性二次型最优控制与迭代学习控制相结合,提出了线性二次型最优迭代学习混合控制方法.该方法根据迭代学习控制过程中二次型性能指标函数极小化导出施加于工程结构的最优控制力,并依此研究该方法减... 针对地震作用下工程结构的地震响应,将线性二次型最优控制与迭代学习控制相结合,提出了线性二次型最优迭代学习混合控制方法.该方法根据迭代学习控制过程中二次型性能指标函数极小化导出施加于工程结构的最优控制力,并依此研究该方法减小工程结构地震位移响应的有效性.选取典型建筑结构振动控制Benchmark第2阶段的地震作用Benchmark模型为研究对象,数值仿真结果表明,二次型最优迭代学习混合控制方法能对Benchmark模型的地震位移响应进行有效控制,使控制效果得到一定的改善. 展开更多
关键词 工程结构 地震响应 线性 迭代学习 最优控制
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灰度理论与二次规划算法组合模型对LEFP的几何优化 被引量:2
15
作者 刘杰 杜忠华 +1 位作者 刘荣忠 董玉财 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期43-48,共6页
为了得到线性爆炸成型弹丸(LEFP)的预期形状,运用灰度理论和二次规划算法优化了线性装药战斗部的几何结构,建立了针对线性装药结构优化的灰度理论与二次规划算法组合模型。将线性装药视为装配体,药型罩、外壳以及炸药为具有相互配合关... 为了得到线性爆炸成型弹丸(LEFP)的预期形状,运用灰度理论和二次规划算法优化了线性装药战斗部的几何结构,建立了针对线性装药结构优化的灰度理论与二次规划算法组合模型。将线性装药视为装配体,药型罩、外壳以及炸药为具有相互配合关系的组件,用灰度理论对每个组件以及每个组件的几何特征进行权重计算,通过二次规划算法构建包含所有组件的目标函数。以某小型几何特征线性装药为例,用灰度理论与二次优化的组合模型所得的数值计算结果验证了优化线性装药几何结构的有效性。 展开更多
关键词 线性装药 LEFP 灰度理论 规划算法
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基于改进线性二次型调节器的近地轨道编队卫星鲁棒控制 被引量:2
16
作者 杏建军 于洋 +2 位作者 王祎 郑黎明 陈子昂 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期100-106,共7页
为解决编队卫星在近地空间复杂力学环境特别是地球非球形摄动作用下构型易发散的问题,给出一种基于改进线性二次型调节器的编队卫星构型控制方法。该方法先估计近地空间编队卫星构型设计时由未建模摄动力引起的误差最大有界范围,再利用... 为解决编队卫星在近地空间复杂力学环境特别是地球非球形摄动作用下构型易发散的问题,给出一种基于改进线性二次型调节器的编队卫星构型控制方法。该方法先估计近地空间编队卫星构型设计时由未建模摄动力引起的误差最大有界范围,再利用误差最大有界范围的二范数改进经典的线性二次型调节器控制方法,提高经典线性二次型调节器控制器在控制编队卫星构型时的鲁棒性。为评价改进方法的有效性,给出了一种鲁棒性强弱的量化评判标准。仿真结果表明,改进的方法可以大大提高经典线性二次型调节器方法的鲁棒性,增强编队卫星控制方法对各种不确定项的抵御能力。 展开更多
关键词 编队卫星 J2摄动 线性控制 鲁棒控制
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基于输入整形的线性二次型调节器及其应用 被引量:6
17
作者 王晓军 邵惠鹤 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期848-851,855,共5页
针对桥式起重机这一类不完全控制系统,提出了一种新的混合控制方案,有机地结合了鲁棒输入整形技术以及线形二次型调节器(LQR).该方案中,结合起重机模型的特点,采用LQR控制器来同时实现小车的定位以及消除负载的残留振荡.输入整形技术采... 针对桥式起重机这一类不完全控制系统,提出了一种新的混合控制方案,有机地结合了鲁棒输入整形技术以及线形二次型调节器(LQR).该方案中,结合起重机模型的特点,采用LQR控制器来同时实现小车的定位以及消除负载的残留振荡.输入整形技术采用频域的零点配置方法设计多峰鲁棒输入整形器用来进一步减小负载的瞬时振荡,保障安全作业;所设计的混合方案在结构上简单实用,适合实际应用.仿真结果证明了该方案的良好性能.和基本的LQR控制进行比较,该方案可同时实现小车的定位以及消除负载的残留振荡,并可有效地减小负载的瞬时振荡,体现了良好的综合性能. 展开更多
关键词 输入整形 线性调节器 桥式起重机 振荡
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一般约束最优化超线性与二次收敛的序列线性方程组算法 被引量:4
18
作者 简金宝 朱志斌 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期24-30,共7页
讨论了一般等式和不等式约束优化问题,利用序列线性方程组技术和广义投影技巧,建立问题的一个"可行下降"算法,每次迭代只需解一个线性方程组和计算一次广义投影。在适当条件下,证明算法超线性和二次收敛于原问题的K T点。
关键词 一般约束最优化 序列线性方程组 算法 线性收敛 收敛
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基于非线性二次规划算法的电动汽车传动系参数设计与优化 被引量:6
19
作者 尹安东 宣亮 《汽车工程学报》 2014年第6期411-417,共7页
以某款电动汽车作为研究对象,根据整车设计技术的要求进行了动力传动系参数匹配设计。基于Matlab/Simulink和ISIGHT软件建立了纯电动汽车动力部件和整车仿真模型,并采用非线性二次规划算法(Nonlinear Quadratic Programming Algorithm,N... 以某款电动汽车作为研究对象,根据整车设计技术的要求进行了动力传动系参数匹配设计。基于Matlab/Simulink和ISIGHT软件建立了纯电动汽车动力部件和整车仿真模型,并采用非线性二次规划算法(Nonlinear Quadratic Programming Algorithm,NLPQL)对传动系参数进行优化。对优化前后整车动力性和经济性进行仿真分析比较,结果表明,在满足整车动力性设计指标的前提下,在NEDC工况下优化后整车续驶里程提高了16.7%。在转鼓试验台上实车测试表明,所设计的动力传动系统能满足设计要求,同时验证了建立的整车模型的准确性。 展开更多
关键词 电动汽车 动力传动系 线性规划算法 参数优化
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燃料电池轿车动力系统线性二次型最优控制研究 被引量:2
20
作者 贠海涛 孙泽昌 +1 位作者 万钢 赵玉兰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期112-116,共5页
建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池轿车动力系统的动态数学模型,根据系统的噪声特性,将动力系统线性二次型最优控制问题归结为线性二次型高斯问题,并建立了考虑随机干扰的燃料电池轿车动力系统线... 建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池轿车动力系统的动态数学模型,根据系统的噪声特性,将动力系统线性二次型最优控制问题归结为线性二次型高斯问题,并建立了考虑随机干扰的燃料电池轿车动力系统线性二次型最优动力控制算法。离线仿真和实车转鼓试验证明,该算法能够充分考虑动力系统主要部件的动力性和经济性,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 燃料电池轿车 动力系统 建模 线性最优控制
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