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Fault-observer-based iterative learning model predictive controller for trajectory tracking of hypersonic vehicles
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作者 CUI Peng GAO Changsheng AN Ruoming 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 2025年第3期803-813,共11页
This work proposes the application of an iterative learning model predictive control(ILMPC)approach based on an adaptive fault observer(FOBILMPC)for fault-tolerant control and trajectory tracking in air-breathing hype... This work proposes the application of an iterative learning model predictive control(ILMPC)approach based on an adaptive fault observer(FOBILMPC)for fault-tolerant control and trajectory tracking in air-breathing hypersonic vehicles.In order to increase the control amount,this online control legislation makes use of model predictive control(MPC)that is based on the concept of iterative learning control(ILC).By using offline data to decrease the linearized model’s faults,the strategy may effectively increase the robustness of the control system and guarantee that disturbances can be suppressed.An adaptive fault observer is created based on the suggested ILMPC approach in order to enhance overall fault tolerance by estimating and compensating for actuator disturbance and fault degree.During the derivation process,a linearized model of longitudinal dynamics is established.The suggested ILMPC approach is likely to be used in the design of hypersonic vehicle control systems since numerical simulations have demonstrated that it can decrease tracking error and speed up convergence when compared to the offline controller. 展开更多
关键词 hypersonic vehicle actuator fault tracking control iterative learning control(ILC) model predictive control(mpc) fault observer
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Design of Robust Model Predictive Control Based on Multi-step Control Set 被引量:15
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作者 LI De-Wei XI Yu-Geng 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期433-437,共5页
关键词 多步控制集 鲁棒模型 预先控制 反馈控制
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An Efficient Constrained Model Predictive Control Algorithm Based on Approximate Computation 被引量:1
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作者 Du Xiaoning, Xi Yugeng & Li Shaoyuan Institute of Automation, Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030, P.R.China 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2002年第1期42-47,共6页
The on line computational burden related to model predictive control (MPC) of large scale constrained systems hampers its real time applications and limits it to slow dynamic process with moderate number of inputs.... The on line computational burden related to model predictive control (MPC) of large scale constrained systems hampers its real time applications and limits it to slow dynamic process with moderate number of inputs. To avoid this, an efficient and fast algorithm based on aggregation optimization is proposed in this paper. It only optimizes the current control action at time instant k , while other future control sequences in the optimization horizon are approximated off line by the linear feedback control sequence, so the on line optimization can be converted into a low dimensional quadratic programming problem. Input constraints can be well handled in this scheme. The comparable performance is achieved with existing standard model predictive control algorithm. Simulation results well demonstrate its effectiveness. 展开更多
关键词 model predictive control (mpc) Receding horizon control (RHC) Approximate computation.
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Enhanced two-loop model predictive control design for linear uncertain systems
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作者 Mohammad-Ghassem FARAJZADEH-DEVIN Seyed Kamal HOSSEINI SANI 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2021年第1期220-227,共8页
Model predictive controllers(MPC)with the two-loop scheme are successful approaches practically and can be classified into two main categories,tube-based MPC and MPCbased reference governors(RG).In this paper,an enhan... Model predictive controllers(MPC)with the two-loop scheme are successful approaches practically and can be classified into two main categories,tube-based MPC and MPCbased reference governors(RG).In this paper,an enhanced twoloop MPC design is proposed for a pre-stabilized system with the bounded uncertainty subject to the input and state constraints.The proposed method offers less conservatism than the tube-based MPC methods by enlarging the restricted input constraint.Contrary to the MPC-based RGs,the investigated method improves tracking performance of the pre-stabilized system while satisfying the constraints.Additionally,the robust global asymptotic stability of the closed-loop system is guaranteed in a novel procedure with terminal constraint relaxation.Simulation of the proposed method on a servo system shows its effectiveness in comparison to the others. 展开更多
关键词 model predictive control(mpc) robust control cascade control constraint satisfaction
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A Model Predictive Control Based Distributed Coordination of Multi-microgrids in Energy Internet
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作者 Yan Zhang Tao Zhang +2 位作者 Rui Wang Yajie Liu Bo Guo 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1443-1456,共14页
关键词 分布式调度 预测控制 基于模型 互联网 电网 能源 并行优化算法 微型燃气轮机
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基于MPC-IMFAC的船舶路径跟随控制方法研究 被引量:1
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作者 李诗杰 刘泰序 +2 位作者 刘佳仑 徐诚祺 何家伟 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期317-325,共9页
[目的]旨在解决环境干扰和模型不确定性下的路径跟随控制问题,特别是外部风浪环境对船舶路径跟随控制的影响。[方法]在模型预测控制(MPC)控制器的基础上,引入改进无模型自适应控制(IMFAC)作为路径跟随控制补偿器,修正船舶状态与预测状... [目的]旨在解决环境干扰和模型不确定性下的路径跟随控制问题,特别是外部风浪环境对船舶路径跟随控制的影响。[方法]在模型预测控制(MPC)控制器的基础上,引入改进无模型自适应控制(IMFAC)作为路径跟随控制补偿器,修正船舶状态与预测状态之间的误差,以解决在突发横风和外部存在风浪等环境干扰下的模型精度不足问题,从而提高路径跟随控制精度。并以缩比KVLCC2船模为对象进行船舶路径跟随控制仿真实验。[结果]仿真结果表明,与传统MPC控制相比,MPC-IMFAC方法使船舶在突发干扰下最大绝对航向误差降低25.4%。在时变环境干扰下绝对航向平均误差减少2.6%。[结论]研究表明,该控制方法在确保路径跟随控制精度的基础上,具备较好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 路径跟随控制 模型预测控制 无模型自适应控制 操纵性 运动控制 自适应控制系统
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Flexible predictive power-split control for battery-supercapacitor systems of electric vehicles using IVHS 被引量:2
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作者 HE Defeng LUO Jie +1 位作者 LIN Di YU Shiming 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2023年第1期224-235,共12页
The utilization of traffic information received from intelligent vehicle highway systems(IVHS) to plan velocity and split output power for multi-source vehicles is currently a research hotspot. However, it is an open ... The utilization of traffic information received from intelligent vehicle highway systems(IVHS) to plan velocity and split output power for multi-source vehicles is currently a research hotspot. However, it is an open issue to plan vehicle velocity and distribute output power between different supply units simultaneously due to the strongly coupling characteristic of the velocity planning and the power distribution. To address this issue, a flexible predictive power-split control strategy based on IVHS is proposed for electric vehicles(EVs) equipped with battery-supercapacitor system(BSS). Unlike hierarchical strategies to plan vehicle velocity and distribute output power separately, a monolayer model predictive control(MPC) method is employed to optimize them online at the same time. Firstly, a flexible velocity planning strategy is designed based on the signal phase and time(SPAT) information received from IVHS and then the Pontryagin’s minimum principle(PMP) is adopted to formulate the optimal control problem of the BSS. Then, the flexible velocity planning strategy and the optimal control problem of BSS are embedded into an MPC framework, which is online solved using the shooting method in a fashion of receding horizon. Simulation results verify that the proposed strategy achieves a superior performance compared with the hierarchical strategy in terms of transportation efficiency, battery capacity loss, energy consumption and computation time. 展开更多
关键词 electric vehicle(EV) model predictive control(mpc) Pontryagin’s minimum principle(PMP) power-split
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基于等效馈线的高压孤岛微电网多矢量MPC策略
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作者 王雪伟 张明锐 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第6期2121-2132,I0007,共13页
高压孤岛微电网中,并联逆变器因输出阻抗不匹配而产生环流,影响系统传输效率和稳定性。该文基于等效馈线策略,结合外接电感和虚拟电感,合成自适应虚拟阻抗,用于动态调节输出阻抗匹配特性。为缓解传统PI控制响应速度慢的缺点,提出基于混... 高压孤岛微电网中,并联逆变器因输出阻抗不匹配而产生环流,影响系统传输效率和稳定性。该文基于等效馈线策略,结合外接电感和虚拟电感,合成自适应虚拟阻抗,用于动态调节输出阻抗匹配特性。为缓解传统PI控制响应速度慢的缺点,提出基于混合多矢量模型预测控制(model predictive control,MPC)的两步加速预测方法,在提高控制精度的同时降低实时计算量。最后,通过负荷突变和负荷波动两种典型工况,对比分析传统电压电流双环控制与不同矢量MPC控制的环流和谐波抑制效果。结果表明,基于等效馈线策略的混合多矢量MPC两步加速预测控制在保留环流抑制效果的同时可提升谐波抑制能力,加快响应速度。 展开更多
关键词 孤岛微电网 等效馈线 自适应虚拟阻抗 混合多矢量模型预测控制 加速预测
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基于MPC算法的山地果园智能水肥系统设计
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作者 张真真 华珊 +3 位作者 华咏竹 李双伟 韩恺源 许敏界 《节水灌溉》 北大核心 2025年第6期30-36,共7页
肥料和水分是山地果园作物生长和培育的基础,灌溉设施和水肥比例不精准会影响山地果园的经济效益,水肥一体机可以按照山地果园作物需肥规律和特点制定合理的施肥灌溉方案。为了解决传统水肥一体机存在的管理粗放,智能化水平低,精准性和... 肥料和水分是山地果园作物生长和培育的基础,灌溉设施和水肥比例不精准会影响山地果园的经济效益,水肥一体机可以按照山地果园作物需肥规律和特点制定合理的施肥灌溉方案。为了解决传统水肥一体机存在的管理粗放,智能化水平低,精准性和实时性差的问题,设计了一套基于模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)算法的智慧水肥一体灌溉系统。该系统利用蓝牙mesh组网获取果园内信息,通过WIFI Halow技术实现数据上传,并通过MPC算法计算电动球阀的开度,实现远程精确控制水肥溶液电导率(Electrical Conductance,EC)。试验结果表明,该系统的调节时间为7.3 s,较群体智能优化PID控制缩短了82.4%,超调量为1.32%,较群体智能优化PID控制减少了80.9%。所设计的系统有效地提高了水肥灌溉过程混肥精度,能够节约灌溉所需的水量、减少人工成本、提升生产效率。 展开更多
关键词 模型预测控制(mpc) 水肥一体化 智能水肥系统 山地果园
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基于快速MPC的固定翼无人机空中着陆抗扰控制
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作者 张啸天 廖飞 何德峰 《高技术通讯》 北大核心 2025年第5期535-547,共13页
针对固定翼无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)与舰载飞行平台间空中着陆的末段控制问题,提出一种基于快速模型预测控制(model predictive control,MPC)的固定翼无人机空中着陆抗扰控制方法。结合固定翼无人机动力学模型,在气流坐标... 针对固定翼无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)与舰载飞行平台间空中着陆的末段控制问题,提出一种基于快速模型预测控制(model predictive control,MPC)的固定翼无人机空中着陆抗扰控制方法。结合固定翼无人机动力学模型,在气流坐标系下对外界风扰动及着陆过程中抵近乱流扰动进行精确建模。设计拓展状态观测器(extended state observer,ESO),估计空中着陆末段过程的系统状态和特殊集总扰动,实现扰动有效补偿。进一步,根据固定翼无人机纵-横向的解耦动力学模型将固定翼无人机的空中着陆控制问题描述为约束下有限时域最优控制问题即MPC问题,并构建针对近端随机障碍的线性化约束;应用拉格朗日法和滚动时域优化原理,获得MPC问题在约束条件下的近似最优解。数值对比仿真实验验证了所提出的空中着陆扰动补偿解耦控制方法具有较好的抗扰性能及实时性能,能够满足空中自动对接着陆的任务需求。 展开更多
关键词 固定翼无人机 空中着陆控制 模型预测控制 拓展状态观测器 解耦控制
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基于牛顿-拉夫逊算法求解的MPC避障路径规划
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作者 王耀 李占龙 《农业装备与车辆工程》 2025年第1期103-109,共7页
在动态环境中,模型预测控制结合人工势场法对于多约束的非线性方程求解能力并不高,缺乏实时性,无法及时调整路径来规避移动障碍物,并且规划的路径并不平滑,从而增加碰撞风险。为了解决这一问题,针对智能车辆提出了一种新方法,在预测控... 在动态环境中,模型预测控制结合人工势场法对于多约束的非线性方程求解能力并不高,缺乏实时性,无法及时调整路径来规避移动障碍物,并且规划的路径并不平滑,从而增加碰撞风险。为了解决这一问题,针对智能车辆提出了一种新方法,在预测控制的目标函数与约束条件下,引入修正的势场函数,并与牛顿-拉夫逊优化方法(NR-MPC)相结合,实现最优轨迹的搜索。仿真结果表明,在超车过程中,算法NR-MPC的横摆速度比MPC减小80%,比AFP-MPC减小37%,前轮转角比MPC小1.63 rad,比AFP-MPC小0.21 rad,并且NR-MPC算法的转角和航向角变化在6 s后很快变得平缓,10 s左右变得稳定,明显优于MPC和AFP-MPC。该轨迹规划器比APF-MPC控制器展现出更理想的稳定性,牛顿-拉夫逊优化算法求解规划的路径比单一人工势场法更快,有更高的实时性,规划的曲线更加平滑安全,跟踪精度也更加精确。 展开更多
关键词 牛顿-拉夫逊优化算法 mpc模型预测控制 避障 局部路径规划
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采用改进MPC提高储能系统电压暂态特性研究 被引量:1
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作者 鲍建 杨沛豪 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期242-249,共8页
储能系统通过换流器实现并网运行,常规换流器因为其开关频率低,在采样、计算环节存在延时导致储能系统暂态特性差,甚至引起整个电网不稳定。本文采用模型预测控制MPC(model predictive control)来实现储能系统功率快速响应,避免延时影... 储能系统通过换流器实现并网运行,常规换流器因为其开关频率低,在采样、计算环节存在延时导致储能系统暂态特性差,甚至引起整个电网不稳定。本文采用模型预测控制MPC(model predictive control)来实现储能系统功率快速响应,避免延时影响。引入功率权重价值函数在有功、无功MPC控制中,计算储能换流器输出电压最优值。针对因为滤波电感参数偏移导致的MPC模型不准确问题,本文采用电感误差补偿控制来提高模型精度。通过Matlab/Simulink仿真和实验来验证本文所提方案可提高储能系统暂态特性,有效消除误差对MPC控制性能的影响。 展开更多
关键词 储能系统 暂态特性 模型预测控制 功率权重价值函数 电感误差电压补偿
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基于改进MPC与RBF-PID的智能车轨迹跟踪控制 被引量:1
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作者 李臣旭 江浩斌 洪阳珂 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1290-1301,共12页
为提升智能汽车轨迹跟踪控制的稳定性和精度,提出一种基于时域参数自适应MPC与RBF-PID的轨迹跟踪控制方法.首先搭建车辆横纵向动力学模型;其次分析控制时域与预测时域对跟踪精度的影响,设计时域参数自适应MPC横向控制器并进行仿真验证;... 为提升智能汽车轨迹跟踪控制的稳定性和精度,提出一种基于时域参数自适应MPC与RBF-PID的轨迹跟踪控制方法.首先搭建车辆横纵向动力学模型;其次分析控制时域与预测时域对跟踪精度的影响,设计时域参数自适应MPC横向控制器并进行仿真验证;然后基于径向基函数(RBF)神经网络整定PID控制参数,设计分层式纵向控制器,并设计折线速度曲线与PID算法进行对比;最后以车速为耦合点构建智能汽车横纵向综合控制系统,并在蛇形工况下对横纵向综合控制系统进行仿真实验.结果表明,所设计的横向控制器能保证低速时的跟踪精度和高速时的车辆稳定性,纵向控制器可有效提高速度跟踪精度,横纵向综合控制系统能实现车辆在变车速工况下对轨迹的精准跟踪,同时保证良好的行驶稳定性与舒适性. 展开更多
关键词 时域参数自适应 mpc RBF-PID 横纵向综合控制 轨迹跟踪
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基于CL-RRT与MPC的舰载机牵引系统路径规划
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作者 孙家玮 余明晖 +2 位作者 杨大鹏 汤皓泉 卞大鹏 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1745-1755,共11页
针对舰载机在甲板狭小、复杂环境下的调运过程,结合闭环快速随机搜索树(close loop rapidly exploring random trees,CL-RRT)和模型预测控制(model predictive control,MPC)提出一种舰载机牵引系统的路径规划算法。首先,在CL-RRT中采用... 针对舰载机在甲板狭小、复杂环境下的调运过程,结合闭环快速随机搜索树(close loop rapidly exploring random trees,CL-RRT)和模型预测控制(model predictive control,MPC)提出一种舰载机牵引系统的路径规划算法。首先,在CL-RRT中采用纯追踪器与线性二次型(linear quadratic,LQ)控制器得到系统的控制输入并向前仿真得到规划路径。其次,将已得路径进行等比缩放与插值作为MPC的初始解。最后,设置MPC的目标函数等并解得最终路径。展开自定义三个场景下的仿真实验,通过与CL-RRT算法的实验结果进行比较,验证本文算法的优越性。实验结果表明,所提算法可有效解决因采样随机性带来解质量不佳的问题,提升舰载机在甲板上的调运效率与安全性。 展开更多
关键词 舰载机牵引系统 闭环快速随机搜索树 模型预测控制 路径规划
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考虑参数估计的MPC算法的商用车车道保持控制
15
作者 赵崇钦 景晖 +2 位作者 王刚 冯焕秦 刘夫云 《汽车安全与节能学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期129-136,共8页
设计了一种考虑参数估计的模型预测控制(MPC)算法的、智能辅助驾驶的商用车的车道保持算法,对于难以直接测量的质量和横向速度进行估计。建立车辆动力学模型和状态误差方程,通过扩展Kalman滤波(EKF)和递推最小二乘法(RLS)分别对车辆的... 设计了一种考虑参数估计的模型预测控制(MPC)算法的、智能辅助驾驶的商用车的车道保持算法,对于难以直接测量的质量和横向速度进行估计。建立车辆动力学模型和状态误差方程,通过扩展Kalman滤波(EKF)和递推最小二乘法(RLS)分别对车辆的横向速度、质量进行估计。基于估计得到的车辆参数,设计MPC车道保持控制器。构建硬件在环(HIL)仿真平台,设置不同的测试工况对车道保持算法进行了验证。结果表明:与普通MPC相比,在偏移回正工况中,车辆纠偏消耗的时间减少28.6%,并且超调量更小;高速路工况的横向位置偏差的均方根误差减小了4.2 cm。该方法提升了纠偏能力和跟踪精度,降低了传感器成本。 展开更多
关键词 智能辅助驾驶 车道保持 参数估计 模型预测控制(mpc) 递推最小二乘法(RLS) 扩展Kalman滤波(EKF)
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储能MPC平抑分散式风电并网功率波动策略研究 被引量:2
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作者 贺彬 任永峰 +3 位作者 贾伟青 薛宇 杨朋威 任正 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期132-139,共8页
针对分散式风力发电随机性及季节不均衡性导致的并网功率波动问题,提出基于模型预测控制的风储联合运行策略,以并网功率波动最小、储能出力最优及能量损耗最小为目标构建风储一体化运行模型,利用Matlab二次规划求解风电并网功率和储能... 针对分散式风力发电随机性及季节不均衡性导致的并网功率波动问题,提出基于模型预测控制的风储联合运行策略,以并网功率波动最小、储能出力最优及能量损耗最小为目标构建风储一体化运行模型,利用Matlab二次规划求解风电并网功率和储能输出功率;考虑到储能荷电状态的约束,采用模型预测控制算法优化电池储能充放电功率,实时滚动优化风储并网功率,保持储能SOC维持在合理的范围内,减少电池越限次数。算例基于内蒙古某分散式风电场全年实测录波数据,选取四季典型场景集分析1和10 min不同时间尺度下风电场输出功率与并网功率的最优解;仿真结果表明所提方法能够按照风电输出特性实时优化储能充放电,降低风电并网功率波动,提高风储联合系统的经济运行。 展开更多
关键词 模型预测控制 风电功率 二次规划 电池储能 荷电状态
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采用MPC-MTPA的新能源车永磁同步电机控制研究 被引量:2
17
作者 黄睿 常九健 龙涛 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2024年第3期24-32,共9页
针对传统永磁同步电机控制器结构复杂,负载突变时动态响应速度慢,导致电机抗干扰能力差、工作效率低的问题,提出了一种模型预测控制(model predictive control,MPC)融合最大转矩比控制(maximum torque per ampere,MTPA)的电机非级联控... 针对传统永磁同步电机控制器结构复杂,负载突变时动态响应速度慢,导致电机抗干扰能力差、工作效率低的问题,提出了一种模型预测控制(model predictive control,MPC)融合最大转矩比控制(maximum torque per ampere,MTPA)的电机非级联控制方法。构建MPC和MTPA控制器,利用MPC中的代价函数同时完成转矩控制和MTPA控制,在代价函数中引入动态分配的权重系数优化非级联MPC-MTPA控制器。仿真和试验结果表明:相比传统电机控制方法,提出的变权重系数非级联MPC-MTPA控制方法的稳定性提高约26%,动态响应特性提高约50%。 展开更多
关键词 新能源汽车电机 模型预测控制 最大转矩比控制 非级联 变权重系数
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基于MPC及改进ADRC的车辆自适应巡航控制研究 被引量:1
18
作者 和丽阳 冯剑波 +1 位作者 王衍学 陈洋 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第8期95-101,158,共8页
针对车辆纵向运动时内部和外部扰动导致的预期功能稳定性问题,基于模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)及改进自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control, ADRC),设计了一种车辆自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control... 针对车辆纵向运动时内部和外部扰动导致的预期功能稳定性问题,基于模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)及改进自抗扰控制(Active Disturbance Rejection Control, ADRC),设计了一种车辆自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control, ACC)策略。首先,建立车辆运动学模型以及考虑前车速度的安全车间距离模型;然后,设计模型预测控制器和改进自抗扰控制器,利用MPC算法实现对前车的跟踪,并将状态误差作为改进自抗扰控制器的输入,实现车辆在扰动环境下的稳定巡航控制;最后,进行仿真对比实验。结果表明,基于MPC及改进ADRC的车辆自适应巡航控制策略能够有效抑制由于距离误差引起的系统内部扰动和外部扰动,提高车辆在自适应巡航过程中的跟踪性能以及系统的稳定性。 展开更多
关键词 模型预测控制 自适应巡航 自抗扰控制 反馈补偿
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基于MPC和PID的脚轮式全向移动平台轨迹跟踪
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作者 李华夏 黄晓蓉 +3 位作者 沈安林 蒋鹏 彭忆强 隋立起 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2024年第7期2285-2293,共9页
针对现有运动控制策略无法保证独立驱动脚轮式全向移动平台位姿的高精度控制问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)和PID控制相结合的双闭环轨迹跟踪控制策略。首先,利用运动学几何关系建立独立驱动脚轮式全向移动平台在世界坐标系下的三... 针对现有运动控制策略无法保证独立驱动脚轮式全向移动平台位姿的高精度控制问题,提出一种基于模型预测控制(MPC)和PID控制相结合的双闭环轨迹跟踪控制策略。首先,利用运动学几何关系建立独立驱动脚轮式全向移动平台在世界坐标系下的三自由度运动学模型,基于正交分解法建立平台在机器人坐标系下的逆运动学模型,以反映平台中心点速度与各个脚轮转速间的关系;其次,采用MPC并基于三自由度运动学模型设计位姿控制器,使平台对期望轨迹进行位姿跟踪,并在考虑多目标约束条件的情况下通过位姿控制器求解出最优控制量;最后,采用PID设计速度控制器,用于跟踪位姿控制器输出的期望速度,通过平台逆运动学模型计算得到期望轮速,从而驱动平台实现全向运动。通过仿真验证了所提控制策略的有效性,平台能有效跟踪直线轨迹和圆形轨迹。仿真结果表明,与通过平台转角逆运动学模型解耦驱动轮速的位置单环轨迹跟踪控制策略相比,加入速度内环后系统超调量下降97.23%,响应时间缩短36.84%。 展开更多
关键词 独立驱动脚轮式全向移动平台 模型预测控制 轨迹跟踪 PID控制 运动学模型
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基于非线性MPC的电动赛车驱动防滑控制 被引量:1
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作者 吴勃夫 徐晓 +2 位作者 陈自强 孙亮 吴姚烨 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第2期182-188,共7页
文章采用非线性模型预测控制(model predictive control,MPC)方法实现轮边驱动电动赛车的驱动防滑控制。为了实现电动赛车良好的纵向加速和轮胎抓地性能,将车轮滑移稳定区作为非线性模型预测时域约束,建立轮边电机滑移率控制模型;结合... 文章采用非线性模型预测控制(model predictive control,MPC)方法实现轮边驱动电动赛车的驱动防滑控制。为了实现电动赛车良好的纵向加速和轮胎抓地性能,将车轮滑移稳定区作为非线性模型预测时域约束,建立轮边电机滑移率控制模型;结合赛车空气动力学套件和轮胎特性,在MATLAB/Simulink软件中建立驱动防滑模型成本函数来平衡目标滑移率、目标扭矩变化率和最大扭矩限制等多个目标;通过CarSim和MATLAB/Simulink的联合仿真并结合半实物在环台架试验验证模型的有效性和可靠性。联合仿真和试验验证结果表明,该文方法可以有效地提升赛车的纵向性能。 展开更多
关键词 非线性模型预测控制(mpc) 驱动防滑控制 滑移率 电动赛车
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