基于疲劳寿命的悬架控制臂多目标稳健性优化 被引量：1

1

作者 孙涛 蒋荣超 刘大维 《机械设计》 北大核心 2025年第1期85-93,共9页

轻量化设计是减少汽车尾气排放和燃油消耗的重要途经之一,而设计参数的不确定性会影响优化设计结果的可靠性。文中以汽车麦弗逊悬架下控制臂为研究对象,对其模态及刚度进行有限元分析,并采用名义应力法对其进行疲劳寿命预测。基于网格... 轻量化设计是减少汽车尾气排放和燃油消耗的重要途经之一,而设计参数的不确定性会影响优化设计结果的可靠性。文中以汽车麦弗逊悬架下控制臂为研究对象,对其模态及刚度进行有限元分析,并采用名义应力法对其进行疲劳寿命预测。基于网格变形技术将控制臂的7个关键几何参数定义为设计变量,以疲劳寿命和质量为优化目标,基于响应面和克里金近似模型,以及NSGA-Ⅱ算法对控制臂进行多目标确定性优化,采用熵权TOPSIS法挖掘Pareto解集的最优解。针对设计变量的不确定性,在确定性优化中加入6σ约束对控制臂进行多目标稳健性优化。优化结果表明:在刚度和模态满足设计要求的同时,控制臂的质量减小了4.83%,寿命提高了83.95%,所有性能均达到8σ水平,取得较好的优化效果。 展开更多

关键词 悬架控制臂 疲劳寿命 确定性优化 稳健性设计 响应面近似模型

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具有反向响应过程的最优预估控制 被引量：10

2

作者 张卫东 孙优贤 许晓鸣 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期153-157,共5页

本文在最优控制理论和鲁棒控制理论的基础上，提出一种反向响应过程的控制器的解析设计方法，从根本上解决了这类对象的控制问题。所得到的控制器不但可以具有最优的性能，而且可以获得任意好的鲁棒性。

关键词 最优控制 鲁棒控制 过程控制 反向响应

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壳聚糖澄清芦柑果汁工艺条件的优化 被引量：24

3

作者 许键 蔡慧农 +2 位作者 倪辉 杜希萍 黄高凌 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第23期268-275,共8页

为了制备稳定的澄清芦柑果汁,该文基于Box-Behnken试验设计,探讨了壳聚糖浓度、澄清温度、澄清时间对果汁澄清度的影响;建立了二次多项式回归模型,分析模型的有效性与因子间的交互作用,并对壳聚糖澄清芦柑果汁的工艺参数进行了优化。结... 为了制备稳定的澄清芦柑果汁,该文基于Box-Behnken试验设计,探讨了壳聚糖浓度、澄清温度、澄清时间对果汁澄清度的影响;建立了二次多项式回归模型,分析模型的有效性与因子间的交互作用,并对壳聚糖澄清芦柑果汁的工艺参数进行了优化。结果表明:壳聚糖澄清芦柑果汁的最佳工艺参数为:壳聚糖浓度0.80 g/L、温度59℃和时间71 min。在此最佳工艺条件下果汁透光率达到97.8%,且试验结果与模型预测值(98.3%)相吻合,所得回归模型拟合情况良好(R2=0.9886),达到设计要求。进一步对经壳聚糖澄清后的芦柑果汁的相关指标进行测定,发现果汁中可溶性固形物、维生素C及总酸含量依次从11.30±0.15%、31.33±3.25 mg/100mL、0.71±0.00 g/100mL略降为9.50±0.25%、21.8±5.28 mg/100mL、0.51±0 g/100mL,而总酚、果胶、蛋白质质量浓度依次从990.3±8.02 mg/L、366±4.70μg/mL、595.53±20.62μg/mL减少为557.87±4.67 mg/L、186.24±44.32μg/mL、26.42±0.30μg/mL有较明显下降,但澄清后的果汁非生物稳定性很好。该试验用响应面法优选出的澄清工艺合理可行,为芦柑果汁深加工及果汁产品开发提供了理论依据。 展开更多

关键词 优化 加工 品质调控 壳聚糖 澄清 芦柑汁 响应面

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平行坐标可视化技术在固体火箭发动机优化设计中的应用 被引量：7

4

作者 欧海英 张为华 +1 位作者 李晓斌 刘春梅 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期255-259,共5页

由于笛卡尔坐标系的制约,多变量分析及显示成为复杂固体火箭发动机设计优化的难点之一。将平行坐标可视化技术应用于固体火箭发动机设计优化过程,以高压强固体火箭发动机总体参数优化为例,针对不同优化阶段提出不同赋色原则,说明其在发... 由于笛卡尔坐标系的制约,多变量分析及显示成为复杂固体火箭发动机设计优化的难点之一。将平行坐标可视化技术应用于固体火箭发动机设计优化过程,以高压强固体火箭发动机总体参数优化为例,针对不同优化阶段提出不同赋色原则,说明其在发动机设计优化辅助建模、优化过程监控和优化结果鲁棒性分析中的应用。研究结果表明,平行坐标可视化技术在处理固体火箭发动机设计优化多变量分析及显示问题上具有简单、直观等独特优势,易于工程应用。 展开更多

关键词 固体火箭发动机 总体参数 设计优化 显示 坐标系 可视化技术 鲁棒性分析 建模 优化过程 监控

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卫星姿态容错控制系统的鲁棒自适应逆最优控制 被引量：4

5

作者 陈雪芹 耿云海 +1 位作者 王峰 张迎春 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第2期35-41,共7页

针对卫星姿态控制系统中的执行机构和敏感器故障问题,将系统不确定性参数作为在线估计自适应参数,并考虑系统故障检测与诊断结果的不确定性,基于逆最优原理采用积分反推方法求解辅助系统的自适应控制Lyapunov函数,设计了能够确保原系统... 针对卫星姿态控制系统中的执行机构和敏感器故障问题,将系统不确定性参数作为在线估计自适应参数,并考虑系统故障检测与诊断结果的不确定性,基于逆最优原理采用积分反推方法求解辅助系统的自适应控制Lyapunov函数,设计了能够确保原系统鲁棒稳定的自适应逆最优控制器并给出了详细的证明。最后进行了数学仿真,仿真结果表明文中设计的容错控制方法合理有效。 展开更多

关键词 逆最优 积分反推 鲁棒容错控制 自适应控制 卫星姿态控制

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Kruppa方程与摄像机自标定 被引量：59

6

作者 雷成 吴福朝 胡占义 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期621-630,共10页

首先研究探讨了基于绝对二次曲线 ( the absolute conic)进行摄像机自标定鲁棒性差的内在原因 .研究发现 ,该类方法鲁棒性不足的原因主要有三个方面 :1 )在目标函数的全局最小点处存在大范围的平坦区域 ,使得任何数值优化算法难以达到... 首先研究探讨了基于绝对二次曲线 ( the absolute conic)进行摄像机自标定鲁棒性差的内在原因 .研究发现 ,该类方法鲁棒性不足的原因主要有三个方面 :1 )在目标函数的全局最小点处存在大范围的平坦区域 ,使得任何数值优化算法难以达到全局最小点 ;2 )当存在噪声时 ,上述平坦区域内会出现大量局部极小值 ,这样数值优化算法就非常容易收敛到靠近初值的局部极小值 ,使得算法对初始值的选取十分敏感 ;3)当有噪声时 ,目标函数的全局最小值极易偏离正确值 .这样 ,即使数值算法找到了全局最小值 ,该最小值也不再对应正确的摄像机内参数值 .鉴于上述情况 ,探讨了如何通过平面场景来确定内参数矩阵的初始值 ,而后进一步利用 展开更多

关键词 KRUPPA方程 摄像机自标定 计算机视觉 数值算法

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考虑风电不确定性的电力系统恢复全过程两阶段鲁棒优化方法 被引量：32

7

作者 顾雪平 白岩松 +2 位作者 李少岩 信向誉 王铁强 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第21期5462-5477,共16页

我国能源低碳转型过程中电力系统的风电接入比例将不断提高,研究新形势下的恢复控制问题对提升电力系统的保底安全性具有重要意义。针对风电接入背景下的电力系统恢复决策优化问题,该文建立了考虑风电不确定性的全过程两阶段鲁棒优化模... 我国能源低碳转型过程中电力系统的风电接入比例将不断提高,研究新形势下的恢复控制问题对提升电力系统的保底安全性具有重要意义。针对风电接入背景下的电力系统恢复决策优化问题,该文建立了考虑风电不确定性的全过程两阶段鲁棒优化模型。第一阶段考虑已恢复节点重要度指标、负荷恢复量以及风功率波动场景集,对系统元件恢复次序做出决策;第二阶段包含双层目标,外层目标为最大化风功率波动对系统负荷恢复量的影响,内层目标为在最恶劣的风电波动场景下最大化系统负荷恢复量,并利用对偶原理将第二阶段问题转化为单层优化问题。采用区间不确定集描述风功率时空不确定性,通过列与约束生成算法求解此两阶段优化问题,利用启发式方法加速主问题求解。最后,通过新英格兰39节点系统与实际电网算例验证所提方法的鲁棒性与实用性。 展开更多

关键词 大停电 恢复控制 全过程 鲁棒优化 列与约束生成

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一种基于支持向量机的非参数双响应曲面法 被引量：11

8

作者 崔庆安 何桢 车建国 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1008-1014,共7页

现有非参数双响应曲面法只注重提高模型的拟合性能而忽视提高泛化性能,对于复杂工业过程的质量优化和稳健设计应用效果不佳．为此提出了一种新的非参数双响应曲面法．首先采用均匀空间网格形式取样,然后利用支持向量机来拟合过程的均值... 现有非参数双响应曲面法只注重提高模型的拟合性能而忽视提高泛化性能,对于复杂工业过程的质量优化和稳健设计应用效果不佳．为此提出了一种新的非参数双响应曲面法．首先采用均匀空间网格形式取样,然后利用支持向量机来拟合过程的均值和方差响应,并且通过比较不同拟合模型的泛化误差上界来优化支持向量机的参数．与基于核函数和基于人工神经网络的非参数双响应曲面法对比结果表明：实验设计方式相同时,该方法的平均泛化误差分别降低了31．0%和51．8%；而泛化误差相近时,平均样本量分别降低了35．0%和48．6%；对不同取样方法的泛化性能研究表明,在没有先验知识时,均匀空间网格是一种可接受的实验设计方式．由此说明了该方法的适用性与优越性． 展开更多

关键词 产品设计 质量控制 非参数双响应曲面法 支持向量机 神经网络 优化 稳健性

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临近空间飞行器纵向逆控制系统设计 被引量：4

9

作者 王鹏 刘鲁华 吴杰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期29-32,37,共5页

建立了临近空间飞行器无动力滑翔阶段的纵向运动模型,并应用动态逆方法推导了模型的逆系统。系统相对阶等于绕质心运动模型的系统阶数,实现了绕质心运动模型的线性化。为了克服纵向运动模型的隐动态和参数的不确定性,在内环动态逆控制... 建立了临近空间飞行器无动力滑翔阶段的纵向运动模型,并应用动态逆方法推导了模型的逆系统。系统相对阶等于绕质心运动模型的系统阶数,实现了绕质心运动模型的线性化。为了克服纵向运动模型的隐动态和参数的不确定性,在内环动态逆控制器的基础上,设计了外环最优调节器。仿真结果表明:飞行器纵向逆控制系统可以准确跟踪俯仰角或攻角指令,并对参数不确定性和外界干扰具有较好的鲁棒性,具有工程适用性。 展开更多

关键词 临近空间 滑翔 纵向模型 动态逆 最优控制 鲁棒性

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大纯滞后对象的H_2鲁棒控制 被引量：9

10

作者 张卫东 孙优贤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第4期495-499,531,共6页

本文在Ｈ２最优控制理论的框架下，针对大纯滞后对象讨论了Ｓｍｉｔｈ预估器的解析设计问题．新的设计方法在给定的框架下统一地解释了Ｓｍｉｔｈ控制器，Ｄａｈｌｉｎ控制器和ＰＩＤ控制器．

关键词 H2最优控制 鲁棒控制 控制理论

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基于模糊层次分析法的集散控制系统时序优化 被引量：5

11

作者 张晓扬 史耀耀 +2 位作者 何晓东 康超 张军 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2419-2426,共8页

为使主从式集散控制系统不同参数通讯的实时性与其权重相符合,提出一种基于模糊层次分析法的集散控制系统通讯时序优化方法。以缠绕机集散控制系统为例,制定了参数响应优先级权重的评判标准,利用模糊层次分析法对各参数进行优先级权重分... 为使主从式集散控制系统不同参数通讯的实时性与其权重相符合,提出一种基于模糊层次分析法的集散控制系统通讯时序优化方法。以缠绕机集散控制系统为例,制定了参数响应优先级权重的评判标准,利用模糊层次分析法对各参数进行优先级权重分析,并依据分析结果通过线性规划对各参数通讯比例进行优化,以代替现有的轮训通讯方式,降低加权平均响应时间。优化结果表明,在集散控制系统的通讯中相对重要参数的时序响应时间被缩短,而相对次要参数的响应时间被延长。各参数间权重值差异越大,优化后加权平均响应时间缩短的效果越显著,优化结果与参数时序调整倾向一致。 展开更多

关键词 模糊层次分析法 集散控制系统 时序响应 优化 缠绕机

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高阶反向响应过程的分数阶PID控制器设计 被引量：3

12

作者 赵志诚 王惠芳 张井岗 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1090-1095,共6页

针对具有反向响应特性的高阶过程,提出了一种分数阶PID控制器设计方法.为了便于控制器设计,采用一种改进的微粒群优化算法对高阶过程模型进行简化处理,在此基础上,根据内模控制原理设计分数阶PID控制器,该控制器仅有一个可调参数,有效... 针对具有反向响应特性的高阶过程,提出了一种分数阶PID控制器设计方法.为了便于控制器设计,采用一种改进的微粒群优化算法对高阶过程模型进行简化处理,在此基础上,根据内模控制原理设计分数阶PID控制器,该控制器仅有一个可调参数,有效降低了控制器整定的复杂度,并根据最大灵敏度指标推导出控制器参数整定的解析表达式,克服了参数选择的盲目性.仿真结果表明,该方法可使系统具有良好的设定值跟踪、扰动抑制特性以及克服参数摄动的鲁棒性. 展开更多

关键词 高阶过程 反向响应特性 内模控制 分数阶控制 最大灵敏度 鲁棒整定

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机采棉加工过程智能控制与试验优化 被引量：5

13

作者 张成梁 李蕾 +2 位作者 董全成 冯显英 王昊鹏 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期73-81,共9页

机采棉杂质含量高,多级籽棉清理和皮棉清理会造成纤维损伤,为综合提高皮棉产品的外观形态和纤维内在质量,提出了对机采棉加工工艺进行过程优化控制的研究方法和试验方案。在充分分析典型机采棉加工流程的基础上,根据最新的棉花质量检测... 机采棉杂质含量高,多级籽棉清理和皮棉清理会造成纤维损伤,为综合提高皮棉产品的外观形态和纤维内在质量,提出了对机采棉加工工艺进行过程优化控制的研究方法和试验方案。在充分分析典型机采棉加工流程的基础上,根据最新的棉花质量检测标准,确定杂质面积、杂质颗粒数、反射率、黄度、上半部长度、长度整齐度、短纤维指数、马克隆值、断裂比强度9个参数作为优化目标,建立以加工皮棉产品成交价格最大化的总体优化控制目标。选取对棉花清理有显著影响效果的倾斜式籽清机I和II、提净式籽清机、回收式籽清机、轧花机上部、锯齿式皮清机I和II 7个关键设备的转速作为优化控制变量。采用监控层、控制层、设备层的构架模式,完成关键设备自动化升级改造。使用响应面分析法的中心组合设计试验方法建立控制变量与控制目标之间的数据模型。以建立的总体优化控制目标为适应度评价函数,利用遗传算法完成对多变量数据模型的求解,7个设备的转速分别为495、484、727、472、1 131、822、763 r/min。试验结果表明,加工后的皮棉产品杂质面积变化率降低约7个百分点,上半部长度变化率提高约2个百分点,质量较为稳定。本文方法在降低机采棉含杂率的同时,提高了棉花的综合质量水平。 展开更多

关键词 机采棉 加工 智能控制 参数优化 响应面分析法 遗传算法

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一类非线性不确定系统的最优自适应控制 被引量：5

14

作者 陈奕梅 韩正之 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期54-59,共6页

研究了一类含有系统扰动,并且状态项与控制项中同时含有未知参数的非线性系统的反馈稳定问题．在控制器的设计中,将原系统的自适应稳定问题转化为扩展系统的非自适应稳定问题,并利用扩展系统的鲁棒控制Lyapunov函数,设计出使原系统自适... 研究了一类含有系统扰动,并且状态项与控制项中同时含有未知参数的非线性系统的反馈稳定问题．在控制器的设计中,将原系统的自适应稳定问题转化为扩展系统的非自适应稳定问题,并利用扩展系统的鲁棒控制Lyapunov函数,设计出使原系统自适应稳定的控制律．进一步,利用逆最优的方法,证明了该控制律同时也是满足某种性能指标的最优控制． 展开更多

关键词 控制Lyapunov 函数 自适应控制 鲁棒稳定 逆最优

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基于混合遗传算法的动力系统阻尼参数识别方法 被引量：4

15

作者 李守巨 刘迎曦 冯颖 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期551-556,共6页

将动力系统阻尼参数识别反问题转化为非线性优化问题处理,提出了基于遗传算法的动力系统阻尼参数识别方法。为了提高简单遗传算法的计算效率和处理早熟问题,将模拟退火算法与遗传算法相结合,建立了混合遗传算法。数值计算结果表明,本文... 将动力系统阻尼参数识别反问题转化为非线性优化问题处理,提出了基于遗传算法的动力系统阻尼参数识别方法。为了提高简单遗传算法的计算效率和处理早熟问题,将模拟退火算法与遗传算法相结合,建立了混合遗传算法。数值计算结果表明,本文所建立的方法对于求解参数识别反问题和非线性优化问题是非常有效的,并且具有良好的鲁棒性和全局收敛能力。 展开更多

关键词 混合遗传算法 参数识别 阻尼矩阵 精细积分 模拟退火算法

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汽车板精益成形技术 被引量：7

16

作者 林忠钦 李淑慧 +1 位作者 王武荣 来新民 《中国工程科学》 2009年第11期22-29,36,共9页

建立了面向零件成形特征的合理选材方法,发明了高效的拉延筋阻力混合优化设计方法,构建了变压边力控制实验平台。从降低成形质量对材料和工艺过程波动敏感性的角度出发,研究面向材料和工艺参数随机波动的成形质量的稳健控制。形成了基于... 建立了面向零件成形特征的合理选材方法,发明了高效的拉延筋阻力混合优化设计方法,构建了变压边力控制实验平台。从降低成形质量对材料和工艺过程波动敏感性的角度出发,研究面向材料和工艺参数随机波动的成形质量的稳健控制。形成了基于"合理选材、工艺优化、稳健设计"思想的汽车板精益成形技术体系。通过在宝钢股份和多家汽车厂10多年的成功应用,支持宝钢汽车板的市场占有率稳步达到50%,有效地推动了国产汽车板使用技术的发展。 展开更多

关键词 汽车板 精益成形 合理选材 工艺优化 稳健设计

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阵元位置误差和通道不一致性的校正方法 被引量：8

17

作者 章宏 周希朗 陈荆花 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期118-122,共5页

针对等距线性阵列天线的阵元位置误差和通道幅度相位不一致性问题 ,提出了一种采用单校正源分时多方位的无相位延迟模糊校正方法 .该方法无须准确已知校正源入射角 ,对于通道幅度相位参数没有任何限制 ,对于噪声具有较强的坚韧性 ,而且... 针对等距线性阵列天线的阵元位置误差和通道幅度相位不一致性问题 ,提出了一种采用单校正源分时多方位的无相位延迟模糊校正方法 .该方法无须准确已知校正源入射角 ,对于通道幅度相位参数没有任何限制 ,对于噪声具有较强的坚韧性 ,而且在校正源频率有一定的估计误差时也可较准确地估计阵元位置参数 .文中对校正方位的配置问题进行了分析 ,提出了使测量误差较小的优化配置方案 . 展开更多

关键词 陈列信号处理 通道不一致性 等距线性阵列天线 阵元位置误差 无相位延迟模糊校正 信噪比

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基于阶跃响应的反向响应过程的预测函数控制 被引量：3

18

作者 张彬 张卫东 蔡云泽 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期938-944,共7页

通过分析被控过程产生反向响应的内在机理,基于过程阶跃响应系数利用预测函数控制算法实现反向响应过程的控制。将系统控制结构归结为内模控制结构,并在此基础上给出控制系统的鲁棒稳定性证明。该方法的优点是所得控制器结构简单、参数... 通过分析被控过程产生反向响应的内在机理,基于过程阶跃响应系数利用预测函数控制算法实现反向响应过程的控制。将系统控制结构归结为内模控制结构,并在此基础上给出控制系统的鲁棒稳定性证明。该方法的优点是所得控制器结构简单、参数易于调节,且所给方法也适用于其他非最小相位系统的控制。实验结果证实该方法有很强的抗干扰能力和较好鲁棒性。 展开更多

关键词 反向响应过程 阶跃响应 预测函数控制 内模控制结构 非最小相位系统

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加工时间随机可控Job Shop前摄调度研究 被引量：4

19

作者 肖世昌 孙树栋 杨宏安 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期929-936,共8页

针对Job Shop环境中工序加工时间的不确定性,建立加工时间随机可控Job Shop调度问题随机模型。采用效率指标和鲁棒性指标对调度方案进行双目标评价。提出一种分层求解策略实现双目标优化,并采用嵌入最优计算量分配策略的遗传算法求解模... 针对Job Shop环境中工序加工时间的不确定性,建立加工时间随机可控Job Shop调度问题随机模型。采用效率指标和鲁棒性指标对调度方案进行双目标评价。提出一种分层求解策略实现双目标优化,并采用嵌入最优计算量分配策略的遗传算法求解模型。仿真实验证明了所提出模型及优化算法的可行性。通过与直接采用均值-方差模型进行双目标优化得到的结果进行比较,证明了所提出的分层求解策略和算法可以获得综合性能更好的调度方案。 展开更多

关键词 随机模型 遗传算法 鲁棒性 JOB SHOP 最优计算量分配 加工时间随机可控

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双回路控制系统PI/PID控制器的解析设计 被引量：5

20

作者 刘涛 张卫东 顾诞英 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1152-1156,共5页

针对化工双输入输出时滞过程,基于常用的双回路控制结构提出一种解析地设计PI/PID控制器的方法.根据鲁棒控制H2最优性能指标,提出实际期望实现的系统传函矩阵中的对角元.考虑到两个闭环之间的耦合作用,引入动态解调因子设计最优双回路... 针对化工双输入输出时滞过程,基于常用的双回路控制结构提出一种解析地设计PI/PID控制器的方法.根据鲁棒控制H2最优性能指标,提出实际期望实现的系统传函矩阵中的对角元.考虑到两个闭环之间的耦合作用,引入动态解调因子设计最优双回路控制器,采用数学有理逼近的方法得到其实际可执行的PI/PID形式.分析了控制系统保证鲁棒稳定性的充要条件,给出基于谱半径的稳定判据.通过仿真实例验证了文中方法相对于近期发展的数值化设计方法的优越性. 展开更多

关键词 双回路控制结构 双输入输出过程 时滞 H2最优性能指标 鲁棒稳定性

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