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高重频自由电子激光装置电源控制系统的研制
1
作者 田青 刘毅 +1 位作者 杨柳 李一丁 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第3期139-144,共6页
介绍了为高重频自由电子激光装置的注入器样机沿线布置的数台低能段电源、功率源以及高能段电源等研制的一套基于EPICS的控制系统。由于EPICS自身在加速器领域的国际通用性和国内较为广泛的应用技术基础,本系统采用EPICS的体系结构来部... 介绍了为高重频自由电子激光装置的注入器样机沿线布置的数台低能段电源、功率源以及高能段电源等研制的一套基于EPICS的控制系统。由于EPICS自身在加速器领域的国际通用性和国内较为广泛的应用技术基础,本系统采用EPICS的体系结构来部署,利用网络化的分层分布式结构,在TCP/IP协议之上建立CA的通道访问机制,为客户和服务器分别提供应用接口子程序库,并通过其特有的基于数据流的设备通讯驱动软件模块完成了所有底层电源设备的驱动开发,以及基于CSS的客户端控制软件。本系统满足用户对电源的参数设置、状态监测和操作控制等功能的实时集中远程监控需求,以及与装置其他相关子系统的数据共享,提高了装置运行效率和可靠性。 展开更多
关键词 控制系统 EPICS 通道访问机制 OPI IOC
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基于联邦学习的工控机业务行为分布式安全检测
2
作者 李健俊 王万江 +4 位作者 陈鹏 张帅 张利宏 李威 董惠良 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第3期841-854,共14页
工业互联网时代,不同厂商希望通过共享本地数据得到更完善的安全检测模型,但接入互联网后本地数据更易遭到窃取,而联邦学习可以通过交换模型参数的方式达到数据隐私保护和共享的目的。现有针对工业计算机的安全检测方法还存在一些缺陷:... 工业互联网时代,不同厂商希望通过共享本地数据得到更完善的安全检测模型,但接入互联网后本地数据更易遭到窃取,而联邦学习可以通过交换模型参数的方式达到数据隐私保护和共享的目的。现有针对工业计算机的安全检测方法还存在一些缺陷:①很少考虑从业务行为方面提取特征模型;②难以解决本地数据被篡改而导致的模型偏移问题;③检测系统前端检测、后端分析的网络结构会增加从后端管理网到前端控制网之间的通信通道,从而给管理网引入新的攻击路径。针对上述问题,提出基于联邦学习的工控机业务行为分布式安全检测方法,包括工控机业务行为特征检测方法、基于信息熵分配权重的联邦学习模型聚合方法、基于转发硬件的数据传输重构方法;能够提高针对工控应用协议的攻击识别准确率,减轻工业控制计算机数据污染导致的模型偏移,防止攻击者利用管理网的分析后台进行远程攻击;实现了原型系统,并在卷接设备控制系统中进行了实验验证,与采用非业务行为建模的相关方法相比,所提方法对中间人攻击和远程攻击检测准确率分别提高了17%和24%;在自有和公开数据集上的验证结果表明,方法比常用的3种聚合算法的准确率提高了0.6%~2.4%,遭到数据毒化攻击后,所提方法准确率下降为0.6%和1.1%,而其他算法下降了1.1%~7.5%和1.5%~4.5%;并能够防止攻击者利用管理网检测后台漏洞发起向控制网的远程攻击,减小攻击面。 展开更多
关键词 工业控制系统 业务行为检测 联邦学习 数据毒化 攻击过滤
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信息工程课程群贯通式实践教学内在逻辑与实现路径
3
作者 李沛秦 伍江江 +2 位作者 李振 陈浩 熊伟 《实验室研究与探索》 北大核心 2025年第3期157-161,220,共6页
课程群是当前新工科教育常用的教学组织形式。以信息工程专业为例,针对课程群建设与应用中存在的主要问题,提出以实践教学贯通课程群协同教学。首先分析改进策略的内在逻辑,进而探索实现路径:在产出导向理念指导下,根据培养目标反向优... 课程群是当前新工科教育常用的教学组织形式。以信息工程专业为例,针对课程群建设与应用中存在的主要问题,提出以实践教学贯通课程群协同教学。首先分析改进策略的内在逻辑,进而探索实现路径:在产出导向理念指导下,根据培养目标反向优化课程体系,以工程实践案例串联课程脉络,运用先进教学理念、方法、资源等提高教学质量。通过上述策略,促进提升学生自主学习能力和创新实践能力,并为相关专业的教学改革提供参考。 展开更多
关键词 新工科 课程群 成果导向教育 自主学习 线上线下混合
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驾驶机器人车辆横向轨迹跟踪的改进模型预测控制
4
作者 王韬 惠怡静 +2 位作者 张庆余 赵磊 牛文铁 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第3期389-398,共10页
为实现较高速行驶情况下驾驶机器人驾驶车辆进行横向轨迹跟踪,设计了一种基于动态杂交粒子群算法求解的非线性模型预测控制器。首先,简化转向机器人与车辆转向系统,建立车辆动力学模型。其次,应用双参数精确罚函数法将非线性有约束优化... 为实现较高速行驶情况下驾驶机器人驾驶车辆进行横向轨迹跟踪,设计了一种基于动态杂交粒子群算法求解的非线性模型预测控制器。首先,简化转向机器人与车辆转向系统,建立车辆动力学模型。其次,应用双参数精确罚函数法将非线性有约束优化函数转换为非线性无约束优化函数。在此基础上,将驾驶机器人作为下层控制器,应用动态杂交粒子群算法对优化函数进行求解。最后,基于Simulink/CarSim和RT-LAB硬件仿真,验证了改进的模型预测控制器具有较高的跟踪精度和行驶平稳性。 展开更多
关键词 模型预测控制 驾驶机器人 轨迹跟踪控制 粒子群算法
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未知环境中基于控制障碍函数的机器人安全控制研究综述
5
作者 周毅 张浩 +2 位作者 施孟佶 林伯先 石磊 《电子科技大学学报》 北大核心 2025年第1期29-38,共10页
随着机器人系统工作环境的复杂程度日益增加,以及对实时性需求的逐步提升,机器人的安全避障能力将面临新的挑战,控制障碍函数作为一种基于控制器的安全方法在机器人安全控制系统中迎来新的发展契机。调研分析了控制障碍函数及基于二次... 随着机器人系统工作环境的复杂程度日益增加,以及对实时性需求的逐步提升,机器人的安全避障能力将面临新的挑战,控制障碍函数作为一种基于控制器的安全方法在机器人安全控制系统中迎来新的发展契机。调研分析了控制障碍函数及基于二次规划的优化控制器,总结了机器人在已知和未知环境中的避障问题,综述了高斯过程和强化学习两种理论合成控制障碍函数的策略。最后,讨论了未来基于控制障碍函数的空地协同机器人安全控制需要重点关注的问题,为未来控制障碍函数的理论研究和技术应用提供了参考。 展开更多
关键词 控制障碍函数 非线性系统 安全关键控制 二次规划
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基于混沌博弈理论的多源微波加热温度均匀性优化
6
作者 杨彪 韩泽民 +3 位作者 段绍米 黄宏彬 吴照刚 彭飞云 《材料导报》 北大核心 2025年第3期50-57,共8页
本工作研究了多源微波加热系统中材料内部整体温度均匀性的优化问题,也就是在谐振腔体存在驻波的情况下,实现温度场梯度最小的优化目标。首先,从微波频率的动态变化出发,采用热点交替的移频方法,逆转材料温域分布,实现材料间冷热点的中... 本工作研究了多源微波加热系统中材料内部整体温度均匀性的优化问题,也就是在谐振腔体存在驻波的情况下,实现温度场梯度最小的优化目标。首先,从微波频率的动态变化出发,采用热点交替的移频方法,逆转材料温域分布,实现材料间冷热点的中和,达到均匀加热的目的。然后,基于不同微波源之间的耦合程度差异,引入混沌博弈优化算法重构不同频率下各个微波源的馈入功率数值,在确保温度均匀性不变的情况下,提升材料的整体温度。最后,通过多源微波与SiC材料相互作用的仿真实例来分析加热过程,并开展对均匀性指标的有效计算。数值计算结果表明,与固定频率加热和扫频加热相比,所提出的方法均匀性分别提升了26.3%~70.2%和60.0%~62.7%,同时加热效率分别提高了2.5%~41.7%和14.2%~14.6%,能有效地改善微波加热的温度均匀性。 展开更多
关键词 微波加热 多微波源 功频协同 热点交替 混沌博弈优化算法 均匀性
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基于EMD与IHHO-LSTM的神经网络时延预测方法
7
作者 游达章 袁野 张业鹏 《仪表技术与传感器》 北大核心 2025年第3期108-115,共8页
基于Ether CAT控制多轴系统存在的同步误差问题,时延预测对于提高Ether CAT网络中主从同步精度十分重要。Ether CAT总线传输时延具有不确定性和非线性等特性,针对该问题,提出了基于经验模态分解(EMD)与多策略哈里斯鹰(IHHO)的长短期记... 基于Ether CAT控制多轴系统存在的同步误差问题,时延预测对于提高Ether CAT网络中主从同步精度十分重要。Ether CAT总线传输时延具有不确定性和非线性等特性,针对该问题,提出了基于经验模态分解(EMD)与多策略哈里斯鹰(IHHO)的长短期记忆神经网络(LSTM)时延预测方法。首先,将时延序列利用EMD算法处理,以降低时延序列的非平稳性;其次,针对哈里斯鹰种群初始分布不均匀的问题,增加改进的ICMIC混沌映射来提高种群分布多样性,并引入反S型能量控制因子,平衡算法的全局搜索和局部开发能力,修正寻优模型;由于随机向量的不确定性,采用衰减机制更新随机向量,得到规则的向量变化;最后,利用IHHO-LSTM模型对分解的固有模态函数建模,并将各分量的预测值叠加得到最终的预测值。实验结果表明:文中提出的EMD-IHHO-LSTM时延预测模型相较于传统HHO-LSTM模型在MAE,RMSE,MAPE分别提高了58.39%,69.85%,69.66%,可有效预测网络时延,验证了所提模型的有效性和优越性。 展开更多
关键词 Ether CAT控制系统 时延预测 改进ICMIC混沌映射 能量控制因子 衰减机制
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高阶非线性不确定系统的复合有限时间控制
8
作者 王芳 杜雨欣 周超 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第1期209-215,共7页
本文针对一类带有外界干扰的高阶非线性不确定系统,提出基于有限时间干扰观测器的复合有限时间控制策略,为了解决终端滑模的奇异性问题,设计改进的非奇异终端滑模面.同时,双曲正切函数和指数型函数相结合,构造新型复合趋近律.为了处理... 本文针对一类带有外界干扰的高阶非线性不确定系统,提出基于有限时间干扰观测器的复合有限时间控制策略,为了解决终端滑模的奇异性问题,设计改进的非奇异终端滑模面.同时,双曲正切函数和指数型函数相结合,构造新型复合趋近律.为了处理外界干扰,设计非奇异终端滑模观测器,将观测到的干扰值前馈到滑模控制中,进一步提高系统的抗干扰性.最后,将设计的复合趋近律与其他5种趋近律进行仿真对比,验证复合趋近律的收敛速度和削弱抖振能力,并通过非线性系统的数值仿真验证所提出控制策略的有效性和优越性. 展开更多
关键词 非线性系统 有限时间干扰观测器 复合趋近律 非奇异终端滑模控制 有限时间稳定
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基于负载观测器的PMSM预测电流控制
9
作者 于树友 盛恩聪 +1 位作者 徐明生 孙晓东 《控制工程》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)预测电流控制系统在线优化计算负担大和抗负载扰动性能不足的问题,提出了一种基于负载转矩观测器的PMSM预测电流控制策略。首先,基于离散空间矢量调制构建虚拟电压矢量,并利... 针对永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)预测电流控制系统在线优化计算负担大和抗负载扰动性能不足的问题,提出了一种基于负载转矩观测器的PMSM预测电流控制策略。首先,基于离散空间矢量调制构建虚拟电压矢量,并利用无差拍的思想对备选电压矢量控制集进行优化,降低电压矢量寻优的计算负担。然后,为了提高系统的抗负载扰动能力,设计降阶观测器对负载转矩进行实时观测,并将负载转矩观测值按比例前馈至电流环,补偿由负载转矩变化引起的电流波动。仿真结果表明,所提电压矢量寻优策略在保证控制效果的同时有效降低了计算负担,降阶观测器的引入明显提高了系统的抗负载扰动能力。 展开更多
关键词 永磁同步电机 预测电流控制 离散空间矢量调制 负载扰动 降阶观测器
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优化采样点选择策略的自动驾驶轨迹规划研究
10
作者 李文超 张一政 盘朝奉 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第3期24-33,共10页
针对自动驾驶轨迹规划中关于实时性、安全性和舒适性的问题,提出一种优化采样点选择策略的自动驾驶轨迹规划方法,通过代价函数选取最优轨迹。综合考虑道路风险和障碍物风险,基于三角函数和二维高斯函数构建风险代价函数,引入障碍物筛选... 针对自动驾驶轨迹规划中关于实时性、安全性和舒适性的问题,提出一种优化采样点选择策略的自动驾驶轨迹规划方法,通过代价函数选取最优轨迹。综合考虑道路风险和障碍物风险,基于三角函数和二维高斯函数构建风险代价函数,引入障碍物筛选函数,提高处理复杂环境的能力;针对传统动态规划算法存在冗余计算的问题,基于车辆运动学、动力学性质和行驶特性,设计了有最大横向约束和不可倒车约束的采样点选择策略,提高动态规划算法的求解效率;构建速度优化模型,确保速度曲线符合速度限制、安全性和舒适性标准。通过联合仿真验证了该算法在不同道路环境下能够满足安全性要求,具有一定舒适性,且计算效率明显提升。 展开更多
关键词 自动驾驶 轨迹规划 驾驶风险评估 动态规划
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基于FlightGear飞机运动参数的可视化仿真实验平台
11
作者 杨军利 屈子昂 钱宇 《兵工自动化》 北大核心 2025年第4期58-63,100,共7页
为提高学生对于飞行控制与设计理论的理解,建立一个以FlghtGear为基础的3维视景仿真实验。以12个动力学方程建立飞行动力学模型,使用飞机直观设计(aircraft intuition design,AID)程序对某训练机型飞机进行外形设计并分析其可行性,运用... 为提高学生对于飞行控制与设计理论的理解,建立一个以FlghtGear为基础的3维视景仿真实验。以12个动力学方程建立飞行动力学模型,使用飞机直观设计(aircraft intuition design,AID)程序对某训练机型飞机进行外形设计并分析其可行性,运用PID模块进行飞机纵向和横向控制器设计。结果表明:构建的飞机模型得出的升力曲线与普朗特升力曲线几乎重合,控制系统响应合理,飞行仿真实时变化曲线与动态视景相对应;所开展的飞行仿真实验具有经济性好、结果图形化、开放性强等特点,结合课程实验能够加深学生对于飞行控制理论的理解,提高教学质量。 展开更多
关键词 FLIGHTGEAR 动力学仿真 飞行仿真实验 飞行控制
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基于改进组合核函数高斯过程回归的车速预测
12
作者 赵靖华 闻龙 +4 位作者 汪守丰 刘倩妤 周宇麒 刘妲 解方喜 《吉林大学学报(理学版)》 北大核心 2025年第2期454-464,共11页
基于高斯过程回归技术,提出一种新的实时车速预测方法,在准确有效预测前车速度的同时量化了预测的不确定性.该方法通过引入平方指数和Matern的组合核函数SEM,并改进组合核函数为SEM^(*),有效平衡了单一核函数对车速预测的优缺点,并在超... 基于高斯过程回归技术,提出一种新的实时车速预测方法,在准确有效预测前车速度的同时量化了预测的不确定性.该方法通过引入平方指数和Matern的组合核函数SEM,并改进组合核函数为SEM^(*),有效平衡了单一核函数对车速预测的优缺点,并在超参数寻优时采用了粒子群实时求解方法.瞬态工况下2 s时长车速预测的仿真分析表明:相比于单核性能较好的径向基(SE)核函数,SEM方法在车速FTP75工况下平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)标准分别降低了10.09%和7.23%,而SEM^(*)方法在两个误差指标上相比SEM方法分别降低8.02%和8.13%;在城市典型工况下,SEM相比SE方法MAE和RMSE分别降低了3.44%和4.16%,而SEM^(*)在两个误差指标上相比SEM核函数分别降低3.57%和2.17%;同时SEM^(*)方法在FTP75工况单次最大计算时间上相对SE核函数降低0.3 s,城市典型工况付出的代价是相对SE核函数提高了0.015 s的最大计算时间,但计算时间仍在0.1 s采样时刻以内,具有实时性. 展开更多
关键词 组合核函数 高斯过程 车速预测
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基于单片机的温湿度控制系统设计与实现 被引量：1
13
作者 刘新 《电子产品世界》 2025年第1期68-70,共3页
通过对单片机的温湿度控制系统进行设计,以提高单片机的应用价值。通过充分了解测控系统的组成与控制原理、明确单片机控制电路的实现方式,改变以往单片机在使用过程中存在的体积过大、使用效果无法满足实际需求等一系列问题。在单片机... 通过对单片机的温湿度控制系统进行设计,以提高单片机的应用价值。通过充分了解测控系统的组成与控制原理、明确单片机控制电路的实现方式,改变以往单片机在使用过程中存在的体积过大、使用效果无法满足实际需求等一系列问题。在单片机实际设计的过程中,利用C语言和控制程序设计了相应的执行机构电路,结合键盘输入和报警电路等方式,确保单片机的设计和控制质量得到提升。 展开更多
关键词 单片机 温湿度控制 系统设计与实现
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基于扰动和输入饱和限制的连续时间系统预见跟踪控制
14
作者 李丽 叶辉 《应用数学》 北大核心 2025年第1期224-232,共9页
本文研究一类带有外部干扰和输入饱和的连续时间系统的预见控制问题.为了能成功地构造出连续时间输入饱和系统的误差系统,与以往对系统方程求导不同,本文利用状态平移方法代替状态求导,使得输入饱和连续时间系统的误差系统的构造成为可... 本文研究一类带有外部干扰和输入饱和的连续时间系统的预见控制问题.为了能成功地构造出连续时间输入饱和系统的误差系统,与以往对系统方程求导不同,本文利用状态平移方法代替状态求导,使得输入饱和连续时间系统的误差系统的构造成为可能.这样原系统的预见饱和控制就转化为误差系统的标准饱和控制问题.另外,针对原系统的误差系统,分别引入状态反馈和静态输出反馈,并改写输入向量以便利用可预见信号的未来信息.利用Lyapunov函数及LMI技巧,导出了闭环系统渐近稳定的充分条件.最后仿真例子表明了本文结果的有效性. 展开更多
关键词 预见控制 连续时间系统 输入饱和 状态反馈 输出反馈 线性矩阵不等式
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光电稳定平台的分数阶降阶自抗扰控制设计
15
作者 陈旭 邸宏伟 +1 位作者 林国余 陈佳明 《电光与控制》 北大核心 2025年第1期95-99,共5页
为了提高光电稳定平台的动态性能与抗干扰能力,提出一种分数阶降阶自抗扰控制(FO-RADRC)算法。首先,利用系统输出信号的可测性和可靠性,采用降阶线性扩张状态观测器,提高观测效率和精度;然后,采用分数阶PD(FOPD)作为控制律,从而增强系... 为了提高光电稳定平台的动态性能与抗干扰能力,提出一种分数阶降阶自抗扰控制(FO-RADRC)算法。首先,利用系统输出信号的可测性和可靠性,采用降阶线性扩张状态观测器,提高观测效率和精度;然后,采用分数阶PD(FOPD)作为控制律,从而增强系统的稳定性和控制性能。通过数值仿真实验,与线性自抗扰算法和降阶线性自抗扰算法进行了对比分析。结果表明,所提算法在动态性能指标上均优于对比算法,且在不同频率的等效扰动作用下具有更强的扰动抑制能力。这些结果验证了所提改进算法在提升光电稳定平台控制效果方面的有效性和创新性。 展开更多
关键词 光电稳定平台 分数阶控制 自抗扰控制 降阶线性扩张状态观测器
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透明空腔复合滤棒成型纸恒张力控制系统设计
16
作者 刘强 盛况 +6 位作者 车静 陈从鑫 邓少鹏 熊烽 曹淮 吴磊 许炳冠 《机电工程技术》 2025年第1期167-172,共6页
在滤棒成型过程中,包裹基棒的成型纸的张力稳定性对滤棒中基棒间距的稳定性具有较大影响。为提高透明空腔复合滤棒产品质量,对成型纸的输送进行恒张力控制。针对透明成型纸的材质特殊性,设计了透明空腔复合滤棒卷制成型过程中成型纸恒... 在滤棒成型过程中,包裹基棒的成型纸的张力稳定性对滤棒中基棒间距的稳定性具有较大影响。为提高透明空腔复合滤棒产品质量,对成型纸的输送进行恒张力控制。针对透明成型纸的材质特殊性,设计了透明空腔复合滤棒卷制成型过程中成型纸恒张力控制系统,采用闭环伺服控制原理,解决了透明成型纸在滤棒卷制过程中,因张力波动大导致的滤棒质量问题。测试结果表明,透明成型纸在10N的拉力作用下长度方向变形率为0.5%,对于120mm滤棒,在急速升速过程中,最大张力波动值0.21N所引起的长度方向变形为0.012mm,对于滤棒±0.8mm的误差许可范围基本没有影响。在生产透明空腔复合滤棒的YL22滤棒成型机组上的生产应用结果显示,成型纸恒张力控制系统实现了成型纸的恒张力控制,提高了基棒定位准确性,消除了因张力引起的滤棒空腔尺寸的波动,提高了产品质量,满足滤棒稳定生产要求。 展开更多
关键词 透明空腔复合滤棒 成型纸 恒张力 控制系统
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超混沌Lü系统的平衡控制和同步控制实验
17
作者 赵群超 颜世玉 +1 位作者 刘冲 赵海滨 《山东工业技术》 2025年第1期65-70,共6页
与三维混沌系统相比,超混沌Lü系统具有更复杂的动力学性能,对超混沌Lü系统进行平衡控制和同步控制。根据超混沌Lü系统的动力学方程,设计单一的控制器进行平衡控制,系统的变量渐进趋近于零。然后,对于不同初始状态的两个... 与三维混沌系统相比,超混沌Lü系统具有更复杂的动力学性能,对超混沌Lü系统进行平衡控制和同步控制。根据超混沌Lü系统的动力学方程,设计单一的控制器进行平衡控制,系统的变量渐进趋近于零。然后,对于不同初始状态的两个超混沌Lü系统,设计单一的控制器进行同步控制,系统的误差信号渐进收敛到零。最后,采用MATLAB软件对设计的单一控制器进行了数值仿真,并对结果进行分析。仿真结果表明,设计的单一控制器比较简单,能够实现超混沌Lü系统的平衡控制和同步控制。 展开更多
关键词 超混沌Lü系统 同步控制 数值仿真 仿真实验
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基于双网络双服务器架构的碱回收智能控制系统及优化方法
18
作者 汤伟 郑晓虎 +3 位作者 王孟效 王其林 周国庆 高启帆 《中国造纸》 北大核心 2025年第2期16-25,86,共11页
目前,大部分制浆造纸厂的减排脱碳效果不佳,信息化水平较低。本研究以碱回收工段为例,提出了基于双网络双服务器架构的碱回收智能控制系统。该系统基于双环以太网双冗余服务器架构,下位机选用西门子S7-400系列PLC控制器,CPU和I/O模块等... 目前,大部分制浆造纸厂的减排脱碳效果不佳,信息化水平较低。本研究以碱回收工段为例,提出了基于双网络双服务器架构的碱回收智能控制系统。该系统基于双环以太网双冗余服务器架构,下位机选用西门子S7-400系列PLC控制器,CPU和I/O模块等硬件均采用冗余设计,对碱回收蒸发、燃烧和苛化工段进行稳定可靠的分散控制;上位机配备Web服务器、企业办公互联网和远程服务通道,不仅可以增强系统内部的信息共享能力,还可实现对系统的远程诊断与维护;最后,采用高级控制算法对各工段的重要参数进行优化控制。实际应用结果表明,该系统不仅可有效提升黑液的处理效率,还可以减少生产过程的能量损失,并为碱回收工段智能化和信息化转型升级提供依据。 展开更多
关键词 碱回收工艺流程 双网络双服务器架构 高级控制算法 软测量 粒子群优化
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基于IUDE算法的主动悬架H_(2)/H_(∞)控制
19
作者 陈潇凯 刘宏宇 刘向 《汽车工程》 北大核心 2025年第1期137-148,共12页
汽车高性能主动悬架对提升驾乘体验感具有显著优势,鲁棒性控制算法是发挥主动悬架性能的重要保障。针对典型鲁棒控制算法难以实现有效扰动估计和补偿的问题,本文提出了H_(2)/H_(∞)-H_(2)-IUDE算法,采用IUDE算法估计并补偿扰动,并引入H_... 汽车高性能主动悬架对提升驾乘体验感具有显著优势,鲁棒性控制算法是发挥主动悬架性能的重要保障。针对典型鲁棒控制算法难以实现有效扰动估计和补偿的问题,本文提出了H_(2)/H_(∞)-H_(2)-IUDE算法,采用IUDE算法估计并补偿扰动,并引入H_(2)状态观测器,相比H_(2)/H_(∞)算法增强了鲁棒性。首先,建立了半车主动悬架控制系统模型,并定义了扰动形式。然后,提出能实现扰动估计和补偿解耦的IUDE算法,并提出一种H_(2)状态观测器,进而实现了对H_(2)/H_(∞)算法的再设计。最后,针对随机路面和减速带路面等典型工况进行仿真分析。结果表明,所提出的算法相比H_(2)/H_(∞)算法,随机路面工况的车身质心垂向加速度和俯仰角均方根值分别下降了7.6%和5.9%,对汽车平顺性有明显改善。同时,所提出的H_(2)观测器能有效估计系统状态,IUDE算法能准确估计扰动,并能够避免非解耦型UDE方法带来的悬架动挠度恶化问题,具有优异的扰动估计和灵活补偿的突出特点。 展开更多
关键词 主动悬架 不确定性与扰动观测器 H_(2)观测器 H_(2)/H_∞控制 改进的UDE算法
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Stewart-Gough平台的EtherCAT总线控制方法
20
作者 丁毓峰 冉冬东 龚浩岚 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第1期169-178,共10页
力矩控制算法可用于实现SGP(Stewart-Gough平台)的运动控制。为了降低SGP动力学模型参数的测量成本,通过求解各线性作动器的加速度,建立了关节空间内的动力学模型。为解决关节空间的计算力矩控制算法无法实时调整控制增益的问题,设计了... 力矩控制算法可用于实现SGP(Stewart-Gough平台)的运动控制。为了降低SGP动力学模型参数的测量成本,通过求解各线性作动器的加速度,建立了关节空间内的动力学模型。为解决关节空间的计算力矩控制算法无法实时调整控制增益的问题,设计了模糊计算力矩控制器。通过建立SGP虚拟样机,并结合位姿逆解模型与动力学模型建立综合仿真系统,对模糊计算力矩控制器的性能进行仿真,仿真结果表明模糊计算力矩控制器有良好的轨迹跟踪能力。结合EtherCAT工作原理,设计开发了SGP的EtherCAT主从站控制系统,将SGP应用到动感座椅场景中进行实验验证,实验结果表明EtherCAT主从站控制系统能够满足SGP控制的实时性与同步性要求。 展开更多
关键词 Stewart-Gough平台 动力学 模糊计算力矩 虚拟样机 ETHERCAT
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