基于线性二次高斯的四旋翼飞行器姿态控制 被引量：10

1

作者 陈炜峰 朱海飞 +2 位作者 王伟 马浩 薛冬 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第1期120-124,共5页

以自主研发的四旋翼飞行器为研究对象,主要讨论姿态控制器的设计方法。首先根据动力学原理和系统辨识得到姿态角系统的近似线性数学模型。其次,为获取姿态控制所必需的姿态角信息,提出采用高性价比的陀螺仪结合加速度计,并利用卡尔曼滤... 以自主研发的四旋翼飞行器为研究对象,主要讨论姿态控制器的设计方法。首先根据动力学原理和系统辨识得到姿态角系统的近似线性数学模型。其次,为获取姿态控制所必需的姿态角信息,提出采用高性价比的陀螺仪结合加速度计,并利用卡尔曼滤波器推测姿态角的方法。最后,根据所得模型和卡尔曼滤波器设计了线性二次高斯控制器。实验结果表明,设计的控制器具有良好的稳态和跟踪性能,从而验证了姿态角推测方法及控制器的可行性。 展开更多

关键词 四旋翼 姿态控制 线性二次高斯 卡尔曼滤波器

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微机械隧道陀螺仪的时变线性二次高斯预测控制 被引量：2

2

作者 刘益芳 王凌云 孙道恒 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期2657-2663,共7页

为了降低微机械隧道陀螺仪系统的非线性,增大器件的带宽并提高系统的信噪比,隧尖与相应隧道电极之间的隧道间距应控制在1nm附近,且其必须在闭环模式下工作。本文鉴于线性二次高斯(LQG)控制理论的抗干扰特性和鲁棒性以及哥氏加速度的时... 为了降低微机械隧道陀螺仪系统的非线性,增大器件的带宽并提高系统的信噪比,隧尖与相应隧道电极之间的隧道间距应控制在1nm附近,且其必须在闭环模式下工作。本文鉴于线性二次高斯(LQG)控制理论的抗干扰特性和鲁棒性以及哥氏加速度的时变特征,采用时变卡尔曼滤波器和LQG最优控制器串联而成的LQG预测控制策略设计了隧道陀螺仪闭环控制系统。首先,根据隧道陀螺仪的工作原理设计了总体控制方案。然后,在建立隧道式陀螺仪的扩展动态方程的基础上,设计了LQG预测控制器的两个串联环节即时变卡尔曼滤波器和状态反馈调节器。最后,通过Simulink建立了隧道式陀螺仪的LQG预测控制系统并进行数值仿真。结果表明,即使输入角速度是缓变的随机信号,LQG预测控制器也能将隧道间距维持在1nm附近。控制系统能够精确地估计欲测量的输入角速度,估计精度达到10-4 rad/s。 展开更多

关键词 微机械隧道陀螺仪 线性二次高斯(LQG)预测控制 隧道效应 闭环系统

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微隧穿式陀螺仪检测模态的线性二次高斯控制 被引量：1

3

作者 刘益芳 王凌云 +1 位作者 孙道恒 吴德志 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期2214-2221,共8页

为了将微隧穿式陀螺仪(MTG)的隧尖与检测电极之间的隧道间隙及其变动量分别维持在1nm和0.1nm并降低系统噪声和扩大带宽,本文为其检测模态设计了线性二次高斯(LQG)闭环反馈系统。在利用微小量法对呈指数规律的隧道效应进行线性化的基础上... 为了将微隧穿式陀螺仪(MTG)的隧尖与检测电极之间的隧道间隙及其变动量分别维持在1nm和0.1nm并降低系统噪声和扩大带宽,本文为其检测模态设计了线性二次高斯(LQG)闭环反馈系统。在利用微小量法对呈指数规律的隧道效应进行线性化的基础上,建立了MTG检测模态的线性化模型,并将哥氏加速度和电子隧道1/f噪声分别当作主要的过程噪声和输出噪声,设计了由最优状态估计器和线性二次(LQ)状态调节器组成的LQG控制器。搭建了仿真系统和实际的LQG控制电路并进行动态测试。仿真结果显示,LQG控制在将系统的信噪比提高24dB的同时,能够将两个隧道电极之间的间隙的变动量控制在10-4 nm。实验曲线表明,隧道电流噪声的峰峰值为0.4nA,LQG反馈控制系统在动态加速度信号的激励下可维持恒定隧道间隙为1nm。 展开更多

关键词 隧道检测 陀螺仪 检测模态 线性二次高斯控制

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统一潮流控制器的线性二次高斯控制/回路传输恢复技术设计 被引量：1

4

作者 雷绍兰 颜伟 +1 位作者 王官洁 周林 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期41-45,共5页

线性二次高斯控制/回路传输恢复技术(LQG/LTR)是一种多变量频域设计方法,它以良好的鲁棒性和解耦特性得到广泛的应用。本文基于UPFC的5阶动态模型以单机无穷大系统为例,采用LQG/LTR控制原理设计了 UPFC的LQG/LTR控制器。仿真结果表明,... 线性二次高斯控制/回路传输恢复技术(LQG/LTR)是一种多变量频域设计方法,它以良好的鲁棒性和解耦特性得到广泛的应用。本文基于UPFC的5阶动态模型以单机无穷大系统为例,采用LQG/LTR控制原理设计了 UPFC的LQG/LTR控制器。仿真结果表明,该控制方法具有比线性最优控制更好的动态品质,并具有干扰抑制能力,特别是对干扰信号能表示成白噪声的系统模型,从而使系统具有较好的鲁棒性和稳定性。 展开更多

关键词 统一潮流控制器 线性二次高斯控制 回路传输恢复技术 设计 电力系统 暂态稳定性

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气动位置伺服系统的线性二次高斯LQG自校正控制的研究 被引量：2

5

作者 王宣银 《动力工程》 CSCD 北大核心 2001年第4期1372-1375,1362,共5页

为了克服气动伺服系统的时变、非线性等因素对控制系统性能的影响 ,采用在线辨识来获取时变参数 ,并利用卡尔曼滤波器估计系统的状态。为了减少干扰的影响 ,提高定位精度 ,设计带积分的 LQG最优自校正控制器。仿真和实验表明 :带积分的 ... 为了克服气动伺服系统的时变、非线性等因素对控制系统性能的影响 ,采用在线辨识来获取时变参数 ,并利用卡尔曼滤波器估计系统的状态。为了减少干扰的影响 ,提高定位精度 ,设计带积分的 LQG最优自校正控制器。仿真和实验表明 :带积分的 LQG自校正控制能有效地抑制干扰 ,改善气动位置伺服控制的动、静态性能。图 4表 1参 展开更多

关键词 气动位置伺服系统 线性二次高斯最优控制 自校正控制

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基于线性二次高斯控制器的空间相机高频像差校正 被引量：1

6

作者 陈家兴 王小勇 林喆 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2021年第1期84-91,共8页

为补偿平台震颤、大气湍流等因素给大口径空间相机引入的高频像差,使其获得更高的成像品质,文章提出了一种基于线性二次高斯(LQG)控制器的自适应光学高频像差校正方法。该方法在经典比例积分(PI)控制器的自适应光学系统模型基础上构建... 为补偿平台震颤、大气湍流等因素给大口径空间相机引入的高频像差,使其获得更高的成像品质,文章提出了一种基于线性二次高斯(LQG)控制器的自适应光学高频像差校正方法。该方法在经典比例积分(PI)控制器的自适应光学系统模型基础上构建了自适应光学系统的状态空间模型,以波前残差最小为目标函数设计了LQG控制器。通过数值仿真对比分析可知,相较于传统的PI控制器,基于LQG控制器的自适应光学系统能更好地补偿由于平台震颤等因素带来的如40Hz,60Hz,80Hz,100Hz和120Hz等频率的高频像差扰动。 展开更多

关键词 线性二次高斯控制器 自适应光学 空间相机

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线性二次高斯算法在船舶减纵摇控制中的应用 被引量：1

7

作者 陈玲 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第24期7-9,共3页

船舶在海浪、海风等外在干扰力下会发生纵摇等运动,不仅会影响船舶工作人员的健康,还会造成船舶精密设备的稳定性下降,严重时甚至会导致船舶航行状态的失稳,发生倾覆等事故。因此,改善船舶纵摇运动具有重要意义。本文介绍一种基于线性... 船舶在海浪、海风等外在干扰力下会发生纵摇等运动,不仅会影响船舶工作人员的健康,还会造成船舶精密设备的稳定性下降,严重时甚至会导致船舶航行状态的失稳,发生倾覆等事故。因此,改善船舶纵摇运动具有重要意义。本文介绍一种基于线性二次高斯算法的船舶减纵摇控制技术,通过建立船舶纵摇运动模型,提高了减纵摇控制系统的精度。 展开更多

关键词 线性二次高斯算法 纵摇 控制 数学模型

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三次高斯和与二项指数和混合均值的线性递推公式 被引量：1

8

作者 刘艳艳 张文鹏 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期14-17,共4页

利用三角和方法以及经典高斯和的性质研究三次高斯和与二项指数和混合均值的计算问题,并借助于三次特征的特殊性给出了该混合均值的一个有趣的三阶线性递推公式。应用该递推公式,完全解决了一类三次高斯和与二项指数和混合均值的计算问题。

关键词 三次高斯和 二项指数和 混合均值 线性递推公式

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基于鲁棒线性二次高斯的自适应时滞补偿在车桥耦合系统中应用 被引量：1

9

作者 张博 周惠蒙 +3 位作者 田英鹏 国巍 古泉 王涛 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2020年第5期199-205,共7页

近年来,为了研究高速列车-桥梁轨道的相互作用,通常采用实时混合仿真技术(RTHS)来模拟该耦合系统的动力响应。振动台模拟高速列车响应,利用预先建立的桥梁轨道数值模型进行实时计算,并在车桥耦合系统中对桥梁轨道上行车过程进行实时混... 近年来,为了研究高速列车-桥梁轨道的相互作用,通常采用实时混合仿真技术(RTHS)来模拟该耦合系统的动力响应。振动台模拟高速列车响应,利用预先建立的桥梁轨道数值模型进行实时计算,并在车桥耦合系统中对桥梁轨道上行车过程进行实时混合试验。采用单自由度振动台作为加载设备,利用桥梁轨道的数值模型对高速列车位移命令进行数值模拟,并将理想化的高速列车的模型作为试验子结构。由于在高频率范围内位移测量精度较低,补偿车桥耦合系统中高频信号的时滞是该技术的难点。为此,提出了一种基于鲁棒线性二次高斯的自适应时间序列补偿算法(ATS+RLQG),对于RTHS中高频信号能够起到期望的的补偿效果。测试了不同的加载条件,如不同的列车速度、轨道不平顺性、不同的桥梁截面刚度和沉降程度,并以命令和响应信号的均方根误差作为评价指标,比较了ATS+RLQG和ATS算法的时滞补偿效果。仿真结果表明,ATS+RLQG能够对不同类型的信号进行时滞和幅值补偿,在实时混合试验中能够作为稳定的时滞补偿器,对于高频信号的重现也能达到预期效果,且补偿效果优于ATS。 展开更多

关键词 实时混合试验 车桥耦合系统 鲁棒线性二次高斯 自适应时间序列补偿 高频信号

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基于耗散性理论的汽车底盘集成非线性鲁棒约束优化控制 被引量：5

10

作者 张家旭 赵健 +1 位作者 施正堂 杨雄 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期883-889,共7页

针对汽车主动前轮转向子系统和直接横摆力矩控制子系统集成控制问题,基于耗散性理论设计了一种非线性鲁棒控制器。将未建模动态、模型参数和反馈信号测量误差作为系统的加性不确定性和乘性不确定性,建立包含车身侧向和横摆运动自由度的... 针对汽车主动前轮转向子系统和直接横摆力矩控制子系统集成控制问题,基于耗散性理论设计了一种非线性鲁棒控制器。将未建模动态、模型参数和反馈信号测量误差作为系统的加性不确定性和乘性不确定性,建立包含车身侧向和横摆运动自由度的汽车底盘集成控制模型;基于耗散性理论设计汽车底盘集成非线性L2增益控制律来抑制系统的加性不确定性对系统性能的影响,并采用投影修正法设计自适应律来实时估计和补偿系统的乘性不确定性;采用逐步二次规划法来实现汽车底盘集成非线性L2增益控制律输出的校正横摆力矩约束优化分配。最后,结合车辆动力学仿真软件对所提出的汽车底盘集成非线性鲁棒控制器的可行性和有效性进行了验证。 展开更多

关键词 底盘集成控制 非线性鲁棒控制 耗散性理论 投影修正法 逐步二次规划法

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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

11

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 线性二次型 功率控制 最优控制理论 链路增益

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使用多项式方程方法的线性二次控制

12

作者 刘庆江 《阜新矿业学院学报》 1997年第6期765-768,共4页

使用多项式方程方法解决一类线性二次控制问题.讨论的问题包括线性调节器,状态估计器,状态线性函数观测器,及不完全或有噪声测量的线性二次控制.得到简单有效的控制系统设计算法.

关键词 线性系统 调节器理论 多项式方程 二次控制

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面向LQG控制的IEEE 802.11ax网络资源调度方法 被引量：1

13

作者 郑萌 张雷 梁炜 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期81-91,共11页

由于低成本、易维护和频带免授权等优点,IEEE 802.11ax网络被广泛用于工业控制应用。针对基于IEEE802.11ax的无线网络化控制系统,提出一种控制感知的资源调度方法以支持对多个控制系统的无线高速控制。首先,考虑IEEE802.11ax网络的传感... 由于低成本、易维护和频带免授权等优点,IEEE 802.11ax网络被广泛用于工业控制应用。针对基于IEEE802.11ax的无线网络化控制系统,提出一种控制感知的资源调度方法以支持对多个控制系统的无线高速控制。首先,考虑IEEE802.11ax网络的传感数据丢包问题,给出控制系统的最优估计器和线性二次高斯(LQG)控制。然后,分析LQG指标与IEEE 802.11ax传输可靠性的依赖关系,给出期望LQG指标最小化的资源调度问题模型,进而提出一种面向LQG控制的资源调度(LCARS)方法。最后,通过大量仿真验证LCARS的有效性。LCARS可用于自动导引车集群导航、机器人远程控制等智能工厂应用。 展开更多

关键词 网络化控制系统 无线网络 线性二次高斯控制 资源调度 可靠性

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波浪发电系统功率优化LQG滑模控制 被引量：1

14

作者 黄逸 杨俊华 +3 位作者 林汇金 梁昊晖 罗琦 王超凡 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期296-301,共6页

直驱式波浪发电系统浮子位置和速度存在物理约束,基于线性二次高斯控制,提出约束反馈优化功率方案。通过流体力学工具得到辐射力数据,建立系统状态空间模型。采用标准卡尔曼滤波器获得系统全状态量信息,构建最小性能指标函数,计算状态... 直驱式波浪发电系统浮子位置和速度存在物理约束,基于线性二次高斯控制,提出约束反馈优化功率方案。通过流体力学工具得到辐射力数据,建立系统状态空间模型。采用标准卡尔曼滤波器获得系统全状态量信息,构建最小性能指标函数,计算状态反馈增益;考虑建模误差,设计滑模控制器,利用Lyapunov函数证明系统稳定性,补偿系统模型失配时的状态量偏移及功率损耗;离线计算反馈增益并调整滑模变结构控制参数,降低控制策略复杂性。仿真结果表明,所提控制策略动态性能好、鲁棒性强,能保证物理约束并提升系统输出功率。 展开更多

关键词 波浪能 波浪能转换 滑模控制 模型失配 线性二次高斯法

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非线性光学理论

15

《中国光学》 EI CAS 1997年第3期47-47,共1页

O437 97031732光学混沌之周期窗口控制技术=Control techniqueof optical chaos for period windows[刊,中]/杨怀江,周立伟(北京理工大学工程光学系.北京(100081)),沈柯(长春光机学院光学物理系.吉林,长春(130022)),翁兆恒(中科院长春... O437 97031732光学混沌之周期窗口控制技术=Control techniqueof optical chaos for period windows[刊,中]/杨怀江,周立伟(北京理工大学工程光学系.北京(100081)),沈柯(长春光机学院光学物理系.吉林,长春(130022)),翁兆恒(中科院长春光机所.吉林,长春(130022)) 展开更多

关键词 控制技术 周期窗口 混沌控制 工程光学 光学物理 长春 理工大学 光学二次谐波 非线性 光学理论

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风力发电机组优化变桨距控制研究 被引量：12

16

作者 何玉林 罗敏 +2 位作者 谢双义 钟祥 金鑫 《中国电力》 CSCD 北大核心 2013年第3期19-23,共5页

风速变化的随机性和风力机叶轮巨大的转动惯量导致风力发电机对风速突然变化的动态响应通常都是时间滞后的,这可能会使叶轮转速和输出功率出现较大波动。基于线性二次高斯(LQG)优化控制理论提出变桨距优化控制方法,与传统的PI变桨距控... 风速变化的随机性和风力机叶轮巨大的转动惯量导致风力发电机对风速突然变化的动态响应通常都是时间滞后的,这可能会使叶轮转速和输出功率出现较大波动。基于线性二次高斯(LQG)优化控制理论提出变桨距优化控制方法,与传统的PI变桨距控制相比,可以抑制叶轮转速和功率波动。以2 MW变速变桨风力发电机组为实验对象,采用FAST-MATLAB/Simulink联合软件平台分别对LQG优化变桨距控制和传统PI变桨距控制进行仿真分析,证明LQG优化变桨距控制在抑制叶轮转速和功率波动方面的有效性。 展开更多

关键词 风力发电机组 变速变桨控制 状态估计 线性二次高斯控制理论

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独立变桨距控制策略研究 被引量：37

17

作者 邢作霞 陈雷 +1 位作者 孙宏利 王哲 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第26期131-138,共8页

为解决独立变桨距控制多输入多输出信号之间的耦合问题,侧重于研究独立变桨距的多变量控制技术。建立带卡尔曼滤波器的前馈–反馈线性二次高斯函数(linear quadraticgaussian function,LQG)最优控制,并对统一变桨距控制、独立变桨距控... 为解决独立变桨距控制多输入多输出信号之间的耦合问题,侧重于研究独立变桨距的多变量控制技术。建立带卡尔曼滤波器的前馈–反馈线性二次高斯函数(linear quadraticgaussian function,LQG)最优控制,并对统一变桨距控制、独立变桨距控制的标量比例积分(proportional-integral,PI)控制、独立变桨距控制的多变量LQG控制3种情况下的载荷进行对比。结果表明:LQG最优独立变桨距控制比统一变桨距控制和传统的PI独立变桨距控制具有更好的减载效果,更适合大型风力发电机组。 展开更多

关键词 独立变桨距 控制策略 耦合 多变量控制 前馈-反馈线性二次高斯函数(linear QUADRATIC GAUSSIAN FUNCTION LQG)最优控制 卡尔曼滤波器 载荷

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基于LQG的独立变桨控制技术对风电机组气动载荷影响研究 被引量：26

18

作者 金鑫 王亚明 +3 位作者 李浪 任海军 何玉林 杨显刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第22期6164-6170,共7页

基于多体动力学理论建立风力发电机组动力学模型,针对风轮载荷分布不均问题,在传统变桨距控制策略的基础上,提出基于线性二次高斯算法(LQG)的独立变桨距控制策略,并在Matlab/Simulink中构建控制模型,实现风力机系统的联合仿真,对提出的... 基于多体动力学理论建立风力发电机组动力学模型,针对风轮载荷分布不均问题,在传统变桨距控制策略的基础上,提出基于线性二次高斯算法(LQG)的独立变桨距控制策略,并在Matlab/Simulink中构建控制模型,实现风力机系统的联合仿真,对提出的控制策略与传统的变桨控制策略进行仿真比较。研究结果表明:文中提出的独立变桨控制技术不仅可以实现功率控制,而且有效地降低了风电机组关键部件的疲劳载荷。在载荷优化方面比传统PI控制器效果更明显,更适合大型风电机组变桨距控制。 展开更多

关键词 风力发电 多体动力学 联合仿真 独立变桨 疲劳载荷 线性二次高斯算法(LQG)

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并联混合动力城市客车AMT换挡控制策略 被引量：3

19

作者 陈泳丹 席军强 陈慧岩 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期56-63,共8页

为了实现混合动力城市客车快速换挡,减少动力中断时间,基于质量-弹簧-阻尼模型对并联混合动力传动系统进行动力学建模.提出利用线性二次高斯和回路传输恢复(LQG/LTR)方法设计摘挡控制器,对摘挡阶段转速振荡进行主动抑制;设计基于模型预... 为了实现混合动力城市客车快速换挡,减少动力中断时间,基于质量-弹簧-阻尼模型对并联混合动力传动系统进行动力学建模.提出利用线性二次高斯和回路传输恢复(LQG/LTR)方法设计摘挡控制器,对摘挡阶段转速振荡进行主动抑制;设计基于模型预测控制(MPC)理论的电机转矩调节器以最小化主动同步时发动机转矩脉动,实现快速同步,并适应混合动力多运行模式带来的离合器状态的不确定性.对上述混合动力AMT换挡过程控制策略分别进行仿真和实车平台验证,试验结果表明:该策略能够将换挡时间控制在1 s内,且冲击度处于合理范围内.应用上述换挡控制策略有助于提高城市客车的舒适性,推进混合动力城市客车AMT系统的产业化. 展开更多

关键词 并联混合动力城市客车 自动机械变速器 换挡策略 线性二次高斯和回路传输恢复 模型预测控制

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电机-泵复合控制作动系统的建模与分析 被引量：4

20

作者 孙卫华 裘丽华 +1 位作者 祁晓野 王占林 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期476-478,共3页

设计了一种新型功率电传作动系统——电机-泵复合控制作动系统。论述了其设计思想和工作原理,建立了各个子系统的动态方程和整个系统的模型,并对模型加以合理的简化,对线性系统,运用二次型理论对系统加以优化设计,对非线性系统,采用了... 设计了一种新型功率电传作动系统——电机-泵复合控制作动系统。论述了其设计思想和工作原理,建立了各个子系统的动态方程和整个系统的模型,并对模型加以合理的简化,对线性系统,运用二次型理论对系统加以优化设计,对非线性系统,采用了传统的 PID 控制。用 MATLAB仿真,结果表明所设计的复合控制作动系统的方案可行性,控制策略具有良好的动态性能,对下一代作战飞机机载作动系统的研制具有实际指导意义。 展开更多

关键词 功率电传 非线性控制 复合控制 飞机作动系统 二次型理论

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