利用遗传算法优化线性二次型调节器(LQR) 被引量：5

1

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 线性二次型 lqr 线性系统 调节器

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线性二次型调节器算法对黏弹性阻尼器参数的优化设计

2

作者 邹旭岩 宋荣方 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第9期236-239,共4页

鉴于黏弹性阻尼器(VED)对结构减震控制的局限性,采用等效刚度和等效阻尼的力学模型,对VED的参数优化问题进行了研究。基于LQR的最优控制算法,提出一种以VED控制下结构的振动响应去逼近最优控制下结构振动响应的VED参数优化的新方法。通... 鉴于黏弹性阻尼器(VED)对结构减震控制的局限性,采用等效刚度和等效阻尼的力学模型,对VED的参数优化问题进行了研究。基于LQR的最优控制算法,提出一种以VED控制下结构的振动响应去逼近最优控制下结构振动响应的VED参数优化的新方法。通过对一个加入VED的3层混凝土框架结构进行动力响应数值分析,得出结论。方法相对简单,所提出的VED参数优化方法能够使结构动力响应得到有效的控制,控制效果与采用最优控制算法的计算结果较为接近,验证了该方法的有效性。利用上述方法优化VED参数,对结构进行振动控制,虽然无法达到全状态最优增益反馈控制力的主动控制效果,但经过优化后的动力反应逼近最优控制算法的结果。该方法为VED在结构减震控制方面取得更好的减震效果提供了理论参考。 展开更多

关键词 黏弹性阻尼器 参数优化 线性二次型调节器(1inear QUADRATIC REGULATOR lqr)算法 振动控制

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基于SA-PSO轨迹追踪LQR横向控制优化

3

作者 黄益绍 郭钦 周润湘 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第8期19-27,共9页

为解决线性二次型调节器(LQR)中的系数矩阵Q和R选取困难的问题,针对LQR算法进行优化。基于模拟退火算法和粒子群算法提出模拟退火粒子群优化(SA-PSO)算法,并且对于学习因子提出线性异步变化优化方法提高算法的搜索效率。基于二自由度动... 为解决线性二次型调节器(LQR)中的系数矩阵Q和R选取困难的问题,针对LQR算法进行优化。基于模拟退火算法和粒子群算法提出模拟退火粒子群优化(SA-PSO)算法,并且对于学习因子提出线性异步变化优化方法提高算法的搜索效率。基于二自由度动力学模型建立前馈LQR,加入预测模型模块提高模型控制精度。利用LQR的代价函数作为适应度函数优化权重参数矩阵,分析对比提出的SA-PSO算法和粒子群(PSO)优化算法的跟踪控制效果。通过Simulink/Carsim联合仿真实验,结果表明:SA-PSO算法相较于PSO算法在同等横向控制精度前提下前轮转角控制降低28.83%,相较于固定权值LQR,其前轮转角控制降低44.58%。提高了汽车行驶时的稳定性和平滑性,且具有较高鲁棒性。 展开更多

关键词 汽车工程 横向控制 粒子群算法优化 线性二次型调节器(lqr) 轨迹跟踪

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改进的LQR横向路径跟踪控制器 被引量：7

4

作者 马思群 王兆强 +1 位作者 韩博 赵佳伟 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期130-140,共11页

路径跟踪在自动驾驶中起着至关重要的作用。为了保证控制器的实时性并提高路径跟踪控制器的稳定性和自适应性,提出了一种基于改进的LQR算法的横向路径控制策略。首先将汽车的动力学模型拆解为横向误差动力学模型,并以此模型设计了前馈+... 路径跟踪在自动驾驶中起着至关重要的作用。为了保证控制器的实时性并提高路径跟踪控制器的稳定性和自适应性,提出了一种基于改进的LQR算法的横向路径控制策略。首先将汽车的动力学模型拆解为横向误差动力学模型,并以此模型设计了前馈+反馈的离散LQR控制器。然后采用模糊控制方法实时根据车辆状态调整LQR的权重系数。此外,为了降低控制器的计算量,设计了基于余弦相似度的更新机制。最后,通过Simulink-Carsim平台对改进的LQR控制器进行双移线路况测试。结果表明,该控制算法在跟踪精度和计算效率方面得到了较大的改善。 展开更多

关键词 路径跟踪 线性二次型调节器(lqr) 拉格朗日乘数法 权重自适应控制 余弦相似度

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压电智能梁的状态相关LQR振动控制 被引量：30

5

作者 王宗利 林启荣 刘正兴 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期503-508,共6页

为改善采用压电材料的智能梁的振动控制 ,提出了一个状态相关 LQR(Linear QuadraticRegulator)控制方法 .在离散时刻上依据状态选取主控模态 ,调整目标函数并更新增益矩阵 ,从而使主控模态具有较大的阻尼 .数值计算了一悬臂梁和简支梁... 为改善采用压电材料的智能梁的振动控制 ,提出了一个状态相关 LQR(Linear QuadraticRegulator)控制方法 .在离散时刻上依据状态选取主控模态 ,调整目标函数并更新增益矩阵 ,从而使主控模态具有较大的阻尼 .数值计算了一悬臂梁和简支梁在不同初始条件下的响应 ,结果表明 。 展开更多

关键词 智能梁 振动控制 线性二次型调节器 状态相关lqr控制 压电材料 航天器 微型机械结构

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基于微分几何法的半主动油气悬架LQR控制 被引量：17

6

作者 么鸣涛 李钊 顾亮 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期519-523,共5页

为了对某工程车辆半主动悬架的油气弹簧进行有效控制,分析了油气弹簧弹性力和阻尼力的非线性特性,建立了车辆半主动油气悬架非线性动力学模型.提出了应用微分几何理论并经过非线性状态反馈变换的方法,对半主动悬架非线性系统进行精确线... 为了对某工程车辆半主动悬架的油气弹簧进行有效控制,分析了油气弹簧弹性力和阻尼力的非线性特性,建立了车辆半主动油气悬架非线性动力学模型.提出了应用微分几何理论并经过非线性状态反馈变换的方法,对半主动悬架非线性系统进行精确线性化,利用线性二次型调节器实现了非线性状态反馈最优控制,并用Matlab/Simulink编程进行仿真实验.仿真得出半主动油气悬架与被动油气悬架相比,显著地提高了车辆的平顺性.研究结果表明此方法可为车辆悬架控制的研究提供参考. 展开更多

关键词 半主动悬架 油气弹簧 微分几何 非线性 线性二次型调节器(lqr)

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基于LQR的高压共轨系统喷油量观测器设计 被引量：1

7

作者 费红姿 刘冰鑫 +3 位作者 柳一林 范立云 刘继林 臧建淋 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期247-254,共8页

为了实时获取燃油喷射信息,提出了一种基于线性二次型调节器(LQR)控制的循环喷油量闭环观测方法.根据燃油流动过程机理,建立了瞬时共轨压力与喷油率的动态数学模型,设计了基于状态空间模型的喷油规律闭环观测器,采用LQR方法设计了反馈增... 为了实时获取燃油喷射信息,提出了一种基于线性二次型调节器(LQR)控制的循环喷油量闭环观测方法.根据燃油流动过程机理,建立了瞬时共轨压力与喷油率的动态数学模型,设计了基于状态空间模型的喷油规律闭环观测器,采用LQR方法设计了反馈增益,并分析了目标函数中的加权矩阵对观测器跟踪性能的影响规律.最后,利用仿真及试验对闭环观测性能进行了验证,结果表明:喷油量观测值与实际值误差小于5%,该闭环观测器可以实现喷油量的准确观测,对于高效、精确灵活的燃油喷射控制具有重要的应用价值. 展开更多

关键词 高压共轨 闭环观测器 线性二次型调节器(lqr)控制 喷油量

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基于变权重系数的LQR车辆后轮主动转向控制研究 被引量：15

8

作者 谢宪毅 金立生 +1 位作者 高琳琳 夏海鹏 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期446-452,共7页

为提高4WS汽车LQR后轮主动转向控制器的性能与适用范围,分析不同路面附着条件下质心侧偏角、横摆角速度对汽车稳定性的影响,提出一种基于路面附着系数调整最优控制中半正定矩阵Q权重系数策略.利用模糊控制理论设计变权重系数调节器,实... 为提高4WS汽车LQR后轮主动转向控制器的性能与适用范围,分析不同路面附着条件下质心侧偏角、横摆角速度对汽车稳定性的影响,提出一种基于路面附着系数调整最优控制中半正定矩阵Q权重系数策略.利用模糊控制理论设计变权重系数调节器,实现最优控制参数的自适应调整.通过Matlab/Simulink软件进行闭环双移线仿真试验,结果表明,在不同附着路面上行驶时,所提出的变权重系数LQR后轮主动转向控制器能够改善车辆的稳定性与安全性,保证车辆按照驾驶员预期的理想轨迹行驶,顺利完成双移线试验;相比于LQR后轮主动转向控制器,与标准双移线轨迹之间的误差降低了28.25%.通过硬件在环试验验证了这一控制系统的可行性与实时性. 展开更多

关键词 四轮转向(4WS) 线性二次型调节器(lqr) 后轮主动转向 路面附着系数 变权重系数 模糊控制

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高超声速飞行器再入段LQR自抗扰控制方法设计 被引量：15

9

作者 高科 宋佳 +1 位作者 艾绍洁 刘羿杰 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1418-1423,共6页

针对高超声速飞行器(HSV)再入过程中强非线性、强耦合、气动参数变化剧烈的不确定性的特点,提出一种基于线性二次型调节器(LQR)和自抗扰控制(ADRC)的高超声速飞行器再入段的姿态控制方法。首先,建立高超声速飞行器再入段线性化模型,并采... 针对高超声速飞行器(HSV)再入过程中强非线性、强耦合、气动参数变化剧烈的不确定性的特点,提出一种基于线性二次型调节器(LQR)和自抗扰控制(ADRC)的高超声速飞行器再入段的姿态控制方法。首先,建立高超声速飞行器再入段线性化模型,并采用LQR方法完成了状态反馈控制律设计。然后,结合自抗扰控制技术,设计了扩张状态观测器(ESO)对系统的模型不确定性和外部干扰进行补偿,大幅增强了系统的扰动抑制能力。最后,将得到的高超声速飞行器再入段LQR自抗扰姿态控制器(LQRADRC)应用于高超声速飞行器六自由度仿真,仿真结果表明本文所提出的控制方法能够快速、精确地跟踪角位置指令,并且对系统不确定性具有强鲁棒性。 展开更多

关键词 高超声速飞行器(HSV) 姿态控制 自抗扰控制 线性二次型调节器(lqr)

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新型变刚度主动横向稳定杆及防侧倾控制 被引量：3

10

作者 赵树恩 张瑞栋 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 2018年第1期57-64,共8页

为解决重型商用车在紧急避障及不平路面的抗侧翻能力不足的问题,设计了一种新型变扭转刚度非线性主动横向稳定杆。运用车辆系统动力学理论,建立包含主动横向稳定杆的八自由度整车动力学模型,采用遗传算法和线性二次型最优控制理论,对装... 为解决重型商用车在紧急避障及不平路面的抗侧翻能力不足的问题,设计了一种新型变扭转刚度非线性主动横向稳定杆。运用车辆系统动力学理论,建立包含主动横向稳定杆的八自由度整车动力学模型,采用遗传算法和线性二次型最优控制理论,对装备新型主动横向稳定杆的车辆进行防侧倾主动控制仿真分析。结果表明:通过直线电机传动机构实现横向稳定杆杆身中部铰接点之间距离的自动变化,使横向稳定杆扭转刚度随路面冲击载荷或车辆高速转弯时车身离心力变化做实时响应;车辆高速激转时,主动横向稳定杆相较于被动横向稳定杆,侧倾角平均值减小约30%,抗侧倾转矩增大13%左右,横向载荷转移率降低20%左右;在小侧向加速度时,主动横向稳定杆施加的抗侧倾转矩比被动稳定杆增大44%、横向载荷转移率降低23%左右,表明该主动横向稳定杆及其控制策略能有效改善车辆的平顺性和抗侧倾能力。 展开更多

关键词 汽车工程 变扭转刚度 主动横向稳定杆 线性二次型调节器(lqr)控制 抗侧翻主动控制

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一种新型垂直起降无人机纵向控制系统的研究 被引量：1

11

作者 张红梅 刘昌镇 徐光延 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第11期53-57,共5页

重点介绍了一种新型垂直起降无人机(VTOL UAV)纵向控制系统的设计与仿真。以建立的VTOL UAV飞行动力学系统模型为基础,将系统动力学解耦到纵向和横向动力学模型。将传统控制理论与现代控制理论相结合,充分利用PID控制器原理简单、适应性... 重点介绍了一种新型垂直起降无人机(VTOL UAV)纵向控制系统的设计与仿真。以建立的VTOL UAV飞行动力学系统模型为基础,将系统动力学解耦到纵向和横向动力学模型。将传统控制理论与现代控制理论相结合,充分利用PID控制器原理简单、适应性强,线性二次型(LQR)调节器能改善内回路的动态特性和稳态性的特点,针对姿态角速度设计了内环LQR控制,针对姿态角设计了外环PID控制的双回路闭环控制器。所得到的控制器在MATLAB/SIMULINK环境中进行了仿真。仿真结果表明所设计的控制器是有效的,实现了对垂直起降无人机的纵向控制。 展开更多

关键词 垂直起降无人机 纵向控制 PID 线性二次型调节器(lqr) 双回路控制

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基于改进势场法的智能车超车动态路径规划 被引量：1

12

作者 张喜清 马志光 +1 位作者 陈殿明 李进 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第20期8746-8753,共8页

为了改进人工势场法(artificial potential field,APF)在智能车高速超车状态下规划出的轨迹规范性差、安全性得不到保障、以及路径不平滑的问题。设计用于指引智能车换道的换道引力势场,以保证换道轨迹的规范性;构建异向分布结构的障碍... 为了改进人工势场法(artificial potential field,APF)在智能车高速超车状态下规划出的轨迹规范性差、安全性得不到保障、以及路径不平滑的问题。设计用于指引智能车换道的换道引力势场,以保证换道轨迹的规范性;构建异向分布结构的障碍车斥力势场提高换道的安全性;并建立带有转向缺口的道路中心线斥力势场和设计平滑代价函数优化规划出的轨迹点,使规划出的路径更加平滑。基于线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)设计路径跟踪控制器跟踪规划出的路径。通过Simulink与Carsim联合仿真,结果表明:所改进的APF算法能规划出更加合理的路径,设计的LQR路径跟踪控制器跟踪误差趋近于零,能够较好地控制车辆完成超车换道。 展开更多

关键词 改进的人工势场法(APF) 高速超车换道 局部路径规划 线性二次型调节器(lqr)控制器 路径跟踪

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采用反馈路径规划的航天器近程安全交会对接 被引量：3

13

作者 高登巍 马卫华 袁建平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1494-1502,共9页

航天器近距离交会对接过程中需要满足禁飞区,对接走廊等约束,否则会有航天器相碰或者损毁的风险.本文研究了一种基于线性二次型调节器树(linear quadratic regulator trees, LQR-Trees)反馈路径规划的安全交会对接的路径规划与控制方法... 航天器近距离交会对接过程中需要满足禁飞区,对接走廊等约束,否则会有航天器相碰或者损毁的风险.本文研究了一种基于线性二次型调节器树(linear quadratic regulator trees, LQR-Trees)反馈路径规划的安全交会对接的路径规划与控制方法.首先采用非线性规划算法(nonlinear programming, NLP)计算开环标称轨迹,并应用局部线性反馈控制算法生成闭环控制律使得系统状态保持在标称轨迹附近;然后采用平方和(sums-of-squares, SOS)凸优化方法,沿着标称轨迹附近计算反向可达集;最后采用相对稀疏的多个稳定域生成轨迹库覆盖大范围的状态空间,扩展稳定区域.本文首次提出采用6维的LQR-Trees算法的安全对接轨迹规划与控制方法,并重新设计了控制饱和约束.仿真结果验证了该算法在交会对接安全轨迹规划与控制中的有效性,通过设计5个稳定域实现了满足对接走廊约束的安全交会对接任务. 展开更多

关键词 反馈路径规划 交会对接 非线性控制 SOS凸优化 非线性规划 线性二次型调节器树(lqr–trees)

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基于在线轨迹规划的混合再入制导方法(英文) 被引量：13

14

作者 王俊波 曲鑫 任章 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期1217-1224,共8页

针对在线轨迹规划与跟踪,提出了一种混合再入制导方法。该方法将基于航路点的分段轨迹规划与轨迹跟踪制导有效地结合起来。首先给出再入飞行器无量纲运动方程,建立制导坐标系(GCF),并推导了新坐标系下的经纬度表达式。并将再入飞行过程... 针对在线轨迹规划与跟踪,提出了一种混合再入制导方法。该方法将基于航路点的分段轨迹规划与轨迹跟踪制导有效地结合起来。首先给出再入飞行器无量纲运动方程,建立制导坐标系(GCF),并推导了新坐标系下的经纬度表达式。并将再入飞行过程中各种飞行约束条件转换为控制变量约束。为了加快轨迹优化速度,设计了初始再入飞行轨迹和相关航路点,给出了基于航路点信息的分段轨迹在线规划方法。纵向飞行轨迹跟踪采用基于线性二次型调节器(LQR)的方法,横侧向制导采用横向误差走廊的方法进行控制。仿真结果显示,该方法在线轨迹规划平均计算时间小于0.2秒,且具有较高的制导精度。 展开更多

关键词 再入飞行器 再入制导 航路点 在线轨迹规划 线性二次型调节器(lqr)

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制动过程的主动转向干预控制 被引量：9

15

作者 陈德玲 陈俐 殷承良 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期2640-2645,共6页

主动转向(AFS)能够提高车辆的转向跟随性和车辆的稳定性能,同时还能够产生额外的侧向力,抵御制动过程中由于制动力的不对称分配所引起的横摆及侧倾。首先基于主动转向的机构及制动过程建立了转向模型及车辆模型,并在该模型控制的设计中... 主动转向(AFS)能够提高车辆的转向跟随性和车辆的稳定性能,同时还能够产生额外的侧向力,抵御制动过程中由于制动力的不对称分配所引起的横摆及侧倾。首先基于主动转向的机构及制动过程建立了转向模型及车辆模型,并在该模型控制的设计中,利用横摆角速度和侧偏角反馈提高车辆的稳定性。同时,为了得到最佳的输出反馈增益矩阵,采用线性[0]二次型调节器(LQR-line quadratic regulator)进行最优控制。通过制动过程中主动转向的干预作用的MATLAB仿真,以及没有转向干预控制的制动过程试验与仿真的对比,表明主动转向无需驾驶员的额外干预,通过电机的主动补偿提高车辆的侧向稳定性,同时还能够影响车辆的纵向动力学过程,缩短制动的有效距离。 展开更多

关键词 主动前轮转向(AFS) 操纵稳定性 横摆角速度 侧偏角 线性二次型调节器(lqr)

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基于状态观测器的主动前轮转向研究 被引量：9

16

作者 陈德玲 殷承良 陈俐 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第24期3019-3023,共5页

应用拉格朗日方程建立汽车主动前轮转向的动力学模型,并以转向盘转角、横摆角速度和侧偏角为优化目标,设计线性二次型调节器(LQR)。调节器中,通过横摆角速度和侧偏角的共同反馈控制助力电机的转角。由于质心侧偏角信号难以直接测量,设... 应用拉格朗日方程建立汽车主动前轮转向的动力学模型,并以转向盘转角、横摆角速度和侧偏角为优化目标,设计线性二次型调节器(LQR)。调节器中,通过横摆角速度和侧偏角的共同反馈控制助力电机的转角。由于质心侧偏角信号难以直接测量,设计了状态观测器对该信号进行估计。通过MATLAB进行仿真计算,结果表明,LQR优化控制能有效地改善整车的转向特性,提高汽车的操纵稳定性。 展开更多

关键词 主动前轮转向(AFS) 状态观测器 线性二次型调节器(lqr) 操纵稳定性

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姿态角幅值约束下的太阳帆Lissajous轨道保持控制 被引量：2

17

作者 张辉 朱敏 +1 位作者 周建亮 王永 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期872-880,共9页

太阳帆航天器以两姿态角作为轨道控制输入时,其轨道动力学方程具有非仿射非线性特性.通过人工平动点处线性化获得的线性系统可完成太阳帆航天器轨道保持控制器的分析与设计.由于线性近似模型为有误差模型,存在近似有效范围约束,表现为... 太阳帆航天器以两姿态角作为轨道控制输入时,其轨道动力学方程具有非仿射非线性特性.通过人工平动点处线性化获得的线性系统可完成太阳帆航天器轨道保持控制器的分析与设计.由于线性近似模型为有误差模型,存在近似有效范围约束,表现为轨道高度约束和姿态角幅值约束.本文研究了姿态角幅值约束对线性近似模型有效性的影响,通过计算给出满足近似误差要求的姿态角幅值约束.当控制输入存在幅值约束时,控制器轨道修正能力受到束缚.通过研究姿态角幅值约束下的最大允许入轨误差,设计了最大允许入轨误差下线性二次型调节器(LQR)用于轨道保持控制,并将控制器应用于太阳帆日地三体系统非线性模型中,实现了日地人工L_1点Lissajous轨道最大允许入轨误差的控制收敛和良好精度下的轨道保持控制. 展开更多

关键词 太阳帆 非仿射非线性系统 Lissajous轨道 入轨误差 线性二次型调节器(lqr)

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基于主动前轮转向控制的汽车侧风稳定性研究 被引量：6

18

作者 熊剑波 汪怡平 +2 位作者 梁宝钰 张子一 张倩文 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第1期21-27,共7页

文章针对高速汽车在侧风环境下的气动稳定性问题,建立汽车空气动力学与汽车多体动力学的动态双向耦合分析模型;考虑线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)的主动前轮转向控制对高速车辆侧风稳定性的影响,并采用定方向盘转... 文章针对高速汽车在侧风环境下的气动稳定性问题,建立汽车空气动力学与汽车多体动力学的动态双向耦合分析模型;考虑线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)的主动前轮转向控制对高速车辆侧风稳定性的影响,并采用定方向盘转角验证主动前轮转向模型的鲁棒性;对比分析某轿车在有、无主动前轮转向控制下的运动与流场特性。研究结果表明,在侧风作用下,有、无主动前轮转向控制的车辆最大侧向位移分别为0.13 m和1.98 m,最大横摆角分别为0.41°和-2.33°,其中最大侧向位移减小了93%,最大横摆角减小了82%,因此采用主动前轮转向控制可以明显改善汽车的侧风稳定性。 展开更多

关键词 主动前轮转向 动态双向耦合 侧风稳定性 线性二次型调节器(lqr)控制

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货物旋转对三向叉车横向稳定性影响及控制策略研究

19

作者 杨鹏 肖本贤 +2 位作者 倪有源 方紫剑 肖献强 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2023年第6期780-787,共8页

文章考虑了三向叉车在装载货物运行的情况下,其货叉带动货物旋转引起整车的合成重心变化,进而提出一种考虑货物旋转情况的叉车横向稳定性模型。针对三向叉车的合成重心变化导致其横向稳定性不足的问题,首先在该文建立的叉车模型基础上... 文章考虑了三向叉车在装载货物运行的情况下,其货叉带动货物旋转引起整车的合成重心变化,进而提出一种考虑货物旋转情况的叉车横向稳定性模型。针对三向叉车的合成重心变化导致其横向稳定性不足的问题,首先在该文建立的叉车模型基础上运用线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)最优控制法,提出一种基于天牛须搜索的粒子群算法(particle swarm optimization based on beetle antennae search,BAS-PSO)来优化LQR状态矩阵加权系数的方法,进而设计LQR转向控制器;然后基于BAS-PSO优化的LQR转向控制器实现对理想横摆角速度和理想质心侧偏角的快速跟随;最后在双移线换道工况下进行仿真分析,验证了上述控制策略能有效抑制质心侧偏角的偏移,更好地实时跟踪理想横摆角速度,三向叉车在其货叉装载货物进行旋转操作时的横向稳定性得到了明显改善。 展开更多

关键词 三向叉车 货物旋转 线性二次型调节器(lqr) 天牛须搜索的粒子群算法(BAS-PSO) 横向稳定性

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面向操纵稳定性的某越野车最优控制研究

20

作者 孙传耀 顾亮 +1 位作者 胡煦 田恩彤 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第8期272-276,共5页

针对越野车辆对操纵稳定性与安全性要求较高的问题,提出了一种基于车辆实时运动状态参数对其操纵稳定性进行优化的模型预测控制器(MPC)与线性二次型调节器(LQR)的多模态混合控制器。首先,根据车辆运动学方程搭建车辆二自由度理论模型;... 针对越野车辆对操纵稳定性与安全性要求较高的问题,提出了一种基于车辆实时运动状态参数对其操纵稳定性进行优化的模型预测控制器(MPC)与线性二次型调节器(LQR)的多模态混合控制器。首先,根据车辆运动学方程搭建车辆二自由度理论模型;然后根据理论模型求出其状态空间方程并对MPC,LQR控制器以及多模态混合控制器进行设计;随后搭建基于Carsim/Simulink的虚拟联合仿真平台,针对两种典型的操纵稳定性试验工况进行仿真验证与对照。结果表明,相较于单纯的MPC或LQR控制器,所设计的多模态混合控制器能够有效地提高越野车在恶劣路况下的操纵稳定性与安全性。 展开更多

关键词 越野车 操纵稳定性 联合仿真 模型预测控制(MPC) 线性二次型调节器(lqr) 混合控制

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