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基于切换系统的独立微电网稳定控制设计 被引量：1
1
作者 孙丽颖 林永鑫 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期203-211,共9页
独立微电网是一个复杂的非线性系统,为解决典型光储柴独立微电网在能源约束下存在控制单元切换的问题,提出将非线性切换系统理论应用到主从控制下的主控单元切换问题上。首先,当主从控制下的储能系统和柴油发电机分别作为主控单元时,将... 独立微电网是一个复杂的非线性系统,为解决典型光储柴独立微电网在能源约束下存在控制单元切换的问题,提出将非线性切换系统理论应用到主从控制下的主控单元切换问题上。首先,当主从控制下的储能系统和柴油发电机分别作为主控单元时,将它们视为两个子系统,建立非线性切换系统模型。然后,应用多Lyapunov函数法分析切换系统的稳定性,同时利用backstepping方法分别设计子系统的非线性控制器,保留系统的非线性特征。最后,采用美国国家能源实验室开发的仿真软件中的硬充电策略作为切换策略,保证切换过程中系统的稳定性。通过MATLAB仿真证明了所设计方法的有效性。 展开更多
关键词 微电网 主从控制 切换系统 反步法 多LYAPUNOV函数
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一类不确定切换模糊系统的记忆保成本控制
2
作者 张乐 王悦 杨红 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第5期842-849,共8页
针对一类具有状态时滞和不确定性的切换模糊系统,提出了该类系统的记忆保成本控制问题。利用引入系统过去的状态信息,构造有记忆状态反馈控制器,以消除系统时滞对于系统稳定性产生的不良影响。在保证成本函数指标小于某个上界及允许的... 针对一类具有状态时滞和不确定性的切换模糊系统,提出了该类系统的记忆保成本控制问题。利用引入系统过去的状态信息,构造有记忆状态反馈控制器,以消除系统时滞对于系统稳定性产生的不良影响。在保证成本函数指标小于某个上界及允许的不确定性条件下,结合多Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)处理方法得到最终的充分条件,保证闭环系统能够渐近稳定;且得到满足设计的切换律的记忆状态反馈控制器增益。最后通过Simulink仿真验证了所提方法的正确性。 展开更多
关键词 切换模糊系统 不确定系统 记忆状态反馈 切换律 保成本控制
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具有切换特性和免疫控制的计算机病毒传播模型
3
作者 刘超 任禹锜 +1 位作者 刘小洋 黄贤英 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第4期313-320,共8页
针对目前计算机病毒传播建模研究中没有综合考虑安全防护以及病毒持续更新的影响,提出具有切换特性和免疫控制的计算机病毒SEIR(Susceptible-Exposed-Infected-Recovery)传播模型。考虑安全防护措施和病毒更新的影响,构建切换型病毒传... 针对目前计算机病毒传播建模研究中没有综合考虑安全防护以及病毒持续更新的影响,提出具有切换特性和免疫控制的计算机病毒SEIR(Susceptible-Exposed-Infected-Recovery)传播模型。考虑安全防护措施和病毒更新的影响,构建切换型病毒传播模型,该模型由低防护子系统和高防护子系统构成。考虑免疫控制策略,构建切换脉冲型病毒传播模型。为验证模型的有效性,分别在BA无标度网络和SW小世界网络进行数值仿真,并且进行对比分析。实验结果表明:在SW小世界网络中免疫控制策略更能有效控制病毒的传播;低防护传播期与高防护传播期的比值越小,达到平稳时潜伏节点和感染节点的密度越小;病毒的更新周期越长,潜伏节点和感染节点的峰值密度越低。 展开更多
关键词 计算机病毒 传播模型 切换 安全防护 病毒更新 免疫控制
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智能车横向跟踪控制模式切换策略及评价方法
4
作者 梁军 李哲宇 +1 位作者 张星 华国栋 《江苏大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期257-264,共8页
针对智能车横向跟踪控制算法传统切换策略中模型匹配策略总是处于激活状态,占用计算资源和运动平顺性变差的问题,设计了一种基于最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)的控制模式切换策略,在不同工况下根据... 针对智能车横向跟踪控制算法传统切换策略中模型匹配策略总是处于激活状态,占用计算资源和运动平顺性变差的问题,设计了一种基于最小二乘支持向量机(least squares support vector machine,LSSVM)的控制模式切换策略,在不同工况下根据误差判断策略切换控制模式.从安全性、舒适性和跟踪精度3个方面构建控制效果评估函数,并根据多目标优化数学模型实时执行系统最优控制量.仿真试验结果表明:该切换策略能够保证智能车在不同工况下具有优秀的横向跟踪性能,路径跟踪偏差范围为±0.1 m,横摆角速度波动范围为±2(°)/s,jerk值的范围为±10 m/s^(3),与传统的单一控制算法相比,具有更好的跟踪精度、稳定性和舒适性. 展开更多
关键词 智能车 横向跟踪 控制模式 切换策略 跟踪精度 舒适性
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基于EGA优化的农用UTV半主动悬架最优控制
5
作者 夏长高 张凡 韩江义 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第6期91-95,101,共6页
针对UTV在恶劣路面行驶引起的车辆振动,以某款农用UTV悬架系统为对象,建立包含俯仰的四自由度(4-DOF)半车半主动悬架动力学模型,并提出一种EGA-LQR复合控制策略,设计满足物理约束的悬架系统自适应最优控制器。利用EGA算法的全局寻优与... 针对UTV在恶劣路面行驶引起的车辆振动,以某款农用UTV悬架系统为对象,建立包含俯仰的四自由度(4-DOF)半车半主动悬架动力学模型,并提出一种EGA-LQR复合控制策略,设计满足物理约束的悬架系统自适应最优控制器。利用EGA算法的全局寻优与快速收敛特性,对LQR最优控制器的权重矩阵寻优,输出悬架系统最优控制阻尼力。在Matlab/Simulink中搭建UTV的路面与悬架模型进行时域仿真,仿真分析结果表明,EGA-LQR控制显著减小了车体质心垂向振动加速度、车体俯仰角加速度、前后轮动位移以及前后悬架动行程的均方根值,有效保证了UTV在农田路面下行驶的舒适性与安全性。 展开更多
关键词 UTV 半主动悬架 动力学模型 精英遗传算法 最优控制
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广义Birkhoff系统分数阶最优控制问题的Noether定理
6
作者 贾秋丽 魏风军 《湖南工业大学学报》 2024年第4期93-97,共5页
探讨了广义Birkhoff系统分数阶最优控制问题的Noether定理。首先,基于Caputo分数阶导数提出广义Birkhoff系统的分数阶最优控制问题,并运用分数阶变分方法得到了广义Birkhoff系统的分数阶最优控制问题的极值条件。然后,运用分数阶微积分... 探讨了广义Birkhoff系统分数阶最优控制问题的Noether定理。首先,基于Caputo分数阶导数提出广义Birkhoff系统的分数阶最优控制问题,并运用分数阶变分方法得到了广义Birkhoff系统的分数阶最优控制问题的极值条件。然后,运用分数阶微积分和分数阶变分方法讨论了泛函在无穷小变换群作用下的不变性,分别给出了其时间不变和时间变化情况下的分数阶最优控制问题的Noether定理。最后,应用实例显示方法的有效性。 展开更多
关键词 广义BIRKHOFF系统 NOETHER定理 最优控制 守恒量
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基于扰动观测器的主动悬架切换控制算法研究
7
作者 陈潇凯 陈丰 +2 位作者 刘向 刘宏宇 王笑宇 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期1744-1754,共11页
悬架控制需要实现乘坐舒适性和操纵稳定性之间的良好折中,此外还需要考虑系统的不确定性,是一项复杂的任务。本文以兼顾悬架的动力学性能指标、算法鲁棒性与成本因素为出发点,提出了一种基于扰动观测器的次优-非奇异终端滑模切换控制算... 悬架控制需要实现乘坐舒适性和操纵稳定性之间的良好折中,此外还需要考虑系统的不确定性,是一项复杂的任务。本文以兼顾悬架的动力学性能指标、算法鲁棒性与成本因素为出发点,提出了一种基于扰动观测器的次优-非奇异终端滑模切换控制算法(DOB-SNTSM)。首先,以簧载质量加速度信息为输入,通过卡尔曼滤波器设计,实现了悬架动挠度和簧载质量速度的有效估计。然后,针对悬架系统中的不确定项估计,设计了一种扰动观测器,并将扰动估计值作为前馈补偿。接下来,以滑模面函数为依据,提出了一种次优-非奇异终端滑模切换控制算法,并与扰动观测器的前馈补偿相结合,共同构成一种新的主动悬架控制策略。最后,分别进行了凸包路面和平稳随机路面下的仿真和台架试验验证,结果表明,扰动观测器的引入能显著提升悬架的乘坐舒适性指标,相比经典的天棚控制、理想状态LQR方法、不带有扰动观测器的SNTSM算法,新算法不仅很好地实现各项悬架性能指标的均衡,而且能够仅利用簧载质量加速度信息就可以达到接近理想状态LQR的控制效果,同时,控制器切换方案可以显著提升算法鲁棒性。 展开更多
关键词 主动悬架 扰动观测器 切换控制 次优控制 非奇异终端滑模控制 卡尔曼滤波
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“最优控制与状态估计”教学改革与实践
8
作者 单梁 李军 《教育教学论坛》 2024年第35期61-64,共4页
针对“最优控制与状态估计”课程的特点及以往教学过程中存在的问题,从融入思政元素、突出工程背景、激发学生工程实践能力等方面进行了探讨。在思政元素融入方面,从思想政治素质教学案例设计、科学素养教学案例设计两方面进行;在教学... 针对“最优控制与状态估计”课程的特点及以往教学过程中存在的问题,从融入思政元素、突出工程背景、激发学生工程实践能力等方面进行了探讨。在思政元素融入方面,从思想政治素质教学案例设计、科学素养教学案例设计两方面进行;在教学内容优化方面,从工程教学案例设计和引入工程软件两方面开展;在分阶段多元化考核方式改革方面,凸显了不同教学阶段的考核方式和考核重点。改革实践提升了思想政治教育的教学效果,培养了学生的创新思维与实践能力,为学生全面提升分析问题和解决问题的综合科研能力奠定了良好的基础。 展开更多
关键词 最优控制与状态估计 思政元素 多元化考核 实践能力培养
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批式流加发酵中的鲁棒脉冲时滞最优控制
9
作者 宫召华 时郭庆 《石河子大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第3期376-382,共7页
本文研究了批式流加发酵中的鲁棒脉冲时滞最优控制问题。首先,提出一个非线性状态依赖的脉冲时滞系统描述批式流加发酵甘油生产1,3-丙二醇(1,3-PD)过程。由于批式流加发酵过程中的动力学参数难以准确估计,本文建立了一个具有连续状态不... 本文研究了批式流加发酵中的鲁棒脉冲时滞最优控制问题。首先,提出一个非线性状态依赖的脉冲时滞系统描述批式流加发酵甘油生产1,3-丙二醇(1,3-PD)过程。由于批式流加发酵过程中的动力学参数难以准确估计,本文建立了一个具有连续状态不等式约束的鲁棒脉冲时滞最优控制模型。这里,目标函数为终端时刻1,3-PD浓度及其关于动力学参数的灵敏性的加权和,控制向量为流加发生时甘油的临界浓度及每次流加时甘油的流加体积。然后,通过引入辅助脉冲系统,将该鲁棒最优控制问题转化为等价的标准最优控制问题。进一步,通过约束转换技术,将等价的最优控制问题转化为仅具有盒式约束的罚问题。最后,设计了一种并行差分进化算法求解转化后的罚问题。数值结果表明:当参数受到微小扰动时,尽管牺牲了少量的1,3-PD浓度,但是明显提高了系统的鲁棒性。 展开更多
关键词 非线性脉冲系统 最优控制 约束转换 差分进化算法 批式流加发酵
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计算最优控制辛数值方法
10
作者 彭海军 王磊 +2 位作者 王昕炜 吴志刚 易雪玲 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期47-57,共11页
针对最优控制问题(OCP)的辛数值方法研究及应用进行综述。主要涉及内容包括,动力学系统为常微分方程描述的一般无约束、含不等式约束和状态时滞的最优控制问题,微分代数方程描述的一般无约束、含不等式约束和含切换系统的最优控制问题,... 针对最优控制问题(OCP)的辛数值方法研究及应用进行综述。主要涉及内容包括,动力学系统为常微分方程描述的一般无约束、含不等式约束和状态时滞的最优控制问题,微分代数方程描述的一般无约束、含不等式约束和含切换系统的最优控制问题,以及闭环最优控制问题。从间接法和直接法两个求解框架出发,重点介绍本课题组在保辛算法方面的研究工作。在间接法框架下,首先基于生成函数和变分原理,将OCP保辛离散为非线性方程组,再数值求解方程组。在直接法框架下,将OCP保辛离散为有限维的非线性规划问题(NLP),再数值求解。针对闭环最优控制问题,提出了保辛模型预测控制、滚动时域估计和瞬时最优控制算法。研究表明,保辛算法具有高精度和高效率的特点,在航空航天和机器人等领域有着广泛应用前景和价值。 展开更多
关键词 非线性最优控制 哈密顿系统 保辛方法 常微分方程 微分代数方程
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基于事件触发的高阶切换非线性系统的有限时间动态面跟踪控制
11
作者 王焕清 孟竺 刘思文 《渤海大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第2期124-133,共10页
针对一类高阶切换非线性系统,研究了基于事件触发的自适应跟踪控制问题.首先,利用模糊逻辑系统近似系统中的不确定非线性函数.通过引入有限时间收敛的一阶滤波器,解决了由虚拟控制器重复求导所导致的计算复杂度问题.利用backstepping控... 针对一类高阶切换非线性系统,研究了基于事件触发的自适应跟踪控制问题.首先,利用模糊逻辑系统近似系统中的不确定非线性函数.通过引入有限时间收敛的一阶滤波器,解决了由虚拟控制器重复求导所导致的计算复杂度问题.利用backstepping控制技术和公共李雅普诺夫函数方法,提出了一种自适应模糊有限时间动态面控制算法.所提出的控制方案可以保证闭环系统的所有信号在有限时间内实现有界并且跟踪误差在有限时间内收敛到原点的一个小邻域内.最后,数值例子说明了所提出控制策略的有效性. 展开更多
关键词 高阶切换系统 动态面控制 事件触发机制 有限时间控制
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基于疫苗接种的SEIHRVI传染病模型分析与最优控制
12
作者 薛亚奎 任亚鑫 《沈阳大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第1期77-85,F0003,共10页
为研究疫苗接种对控制传染病的影响,建立了具有标准发生率的传染病模型。通过推导得出模型的基本再生数,给出地方病平衡点的存在条件。借助构造Lyapunov函数证明了平衡点的全局稳定性。应用Pontryagin最大值原理分析了最优控制问题,得... 为研究疫苗接种对控制传染病的影响,建立了具有标准发生率的传染病模型。通过推导得出模型的基本再生数,给出地方病平衡点的存在条件。借助构造Lyapunov函数证明了平衡点的全局稳定性。应用Pontryagin最大值原理分析了最优控制问题,得出最优控制策略。结果表明:提高疫苗接种率和效力能有效控制疾病传播;注意自我保护,及时接种以及重视治疗一定程度上可减小疾病爆发的规模。 展开更多
关键词 稳定性理论 疫苗接种 传染病模型 最优控制 数值模拟
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马尔科夫跳变线性系统二次最优控制的资格迹方法
13
作者 朱亚楠 《理论数学》 2024年第5期629-643,共15页
本文研究了资格迹方法在马尔科夫跳变线性系统的最优二次控制问题(MJLS-LQR)中的应用。常见的方法通过求解耦合的代数黎卡提方程得到最优控制,并不直接优化策略参数。本文在无模型强化学习方法的基础上引入资格迹,直接优化策略参数。考... 本文研究了资格迹方法在马尔科夫跳变线性系统的最优二次控制问题(MJLS-LQR)中的应用。常见的方法通过求解耦合的代数黎卡提方程得到最优控制,并不直接优化策略参数。本文在无模型强化学习方法的基础上引入资格迹,直接优化策略参数。考虑参数已知和参数未知两种情况下,MJLS-LQR问题的资格迹方法。参数未知时,无法利用系统参数信息精确表示资格迹,本文利用零阶优化定理近似资格迹,这可以将问题扩展至代价函数非凸的情况。在有限时域和高斯噪声的条件下,分别给出了两种情况下算法的全局收敛保证。数值模拟结果显示资格迹方法与梯度下降算法相比收敛更快。 展开更多
关键词 最优控制 马尔科夫跳变系统 资格迹
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基于多人零和博弈的模块化机器人系统近似最优控制
14
作者 董博 朱新野 +1 位作者 马冰 安天骄 《长春工业大学学报》 CAS 2024年第2期114-124,共11页
提出一种基于多人零和博弈的模块化机器人(Modular Robot Manipulators, MRMs)系统近似最优控制方法。建立了具有交联耦合(Interconnected Dynamic Couplings, IDC)的模块化机器人系统动力学模型。将机器人系统的控制律和IDC效应作为零... 提出一种基于多人零和博弈的模块化机器人(Modular Robot Manipulators, MRMs)系统近似最优控制方法。建立了具有交联耦合(Interconnected Dynamic Couplings, IDC)的模块化机器人系统动力学模型。将机器人系统的控制律和IDC效应作为零和博弈的参与者,MRM系统的最优跟踪控制问题转化为多人零和博弈问题。根据自适应动态规划(Adaptive Dynamic Programming, ADP)算法,通过建立评判神经网络求解哈密顿-雅克比-埃塞克斯(Hamilton-Jacobi-Issacs, HJI)方程,推导出最优控制律。基于李雅普诺夫定理,证明了闭环机器人系统是渐近稳定的,最后通过实验验证了所提控制方法的有效性。 展开更多
关键词 自适应动态规划 模块化机器人 多人零和博弈 最优控制
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微电网运行模式平滑切换控制策略研究
15
作者 孙向飞 肖扬 +1 位作者 李平 达光军 《云南电力技术》 2024年第3期14-19,共6页
基于主从式控制模式的微网在发生非计划孤岛时,传统的PQ-V/F控制策略会导致微网难以维持系统的稳定运行。在分析微网运行模式切换时系统内电气量产生冲击原因的基础上,提出一种改进的储能变流器控制策略,通过在电压环中新增一个电压保... 基于主从式控制模式的微网在发生非计划孤岛时,传统的PQ-V/F控制策略会导致微网难以维持系统的稳定运行。在分析微网运行模式切换时系统内电气量产生冲击原因的基础上,提出一种改进的储能变流器控制策略,通过在电压环中新增一个电压保持环路,配合外加电流环调节器,保证孤岛检测期间系统内的功率平衡,较好地解决了微网运行模式切换时系统内电压电流的冲击问题,实现运行模式的平稳过渡。在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型,对比分析了采用传统控制策略和改进控制策略的控制效果,验证了改进控制策略的可行性和有效性。 展开更多
关键词 微电网 主从结构 控制策略 平滑切换
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基于状态反馈精确线性化的双馈异步风机最优控制策略 被引量：1
16
作者 韩金龙 袁枭添 +3 位作者 江晗 戴耀辉 杨锐 杜正春 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期3508-3517,I0014,共11页
该文基于微分几何理论,从状态空间的角度出发对双馈异步风机(doubly fed induction generator,DFIG)的机侧变换器和网侧变换器独立设计,通过构造微分同胚变换将其动态模型精确线性化并设计相应的非线性控制律,实现了多目标最优控制。通... 该文基于微分几何理论,从状态空间的角度出发对双馈异步风机(doubly fed induction generator,DFIG)的机侧变换器和网侧变换器独立设计,通过构造微分同胚变换将其动态模型精确线性化并设计相应的非线性控制律,实现了多目标最优控制。通过仿真验证表明,基于状态反馈精确线性化的双馈异步风机最优控制策略能有效抵御外界风况和电网电压的剧烈变动并快速恢复稳定,呈现优良的抗扰特性。 展开更多
关键词 双馈异步风机 状态反馈精确线性化 非线性控制 多目标最优控制 微分同胚
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三端口柔性多状态开关多模式平滑切换控制策略
17
作者 张錾 李岚 +3 位作者 霍群海 李宁宁 王文勇 韦统振 《现代电力》 北大核心 2024年第4期775-785,共11页
光伏整县推进和电动汽车快速发展造成配电网末端电压偏高等电能质量问题,基于区域柔性互联的柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMSS)技术成为解决方案之一。针对柔性多状态开关PQ模式与VF模式间切换的波动及冲击性问题,提出... 光伏整县推进和电动汽车快速发展造成配电网末端电压偏高等电能质量问题,基于区域柔性互联的柔性多状态开关(flexible multi-state switch,FMSS)技术成为解决方案之一。针对柔性多状态开关PQ模式与VF模式间切换的波动及冲击性问题,提出在状态跟随控制器之后添加惯性环节,并改进相位预同步环节,可实现FMSS并离网工作模式的平滑切换。针对FMSS直流母线控制端的馈线故障导致系统运行崩溃问题,提出一种引入权值调节的控制策略,可实现系统稳定运行情况下,有功控制和直流母线电压控制的平滑切换。在MATLAB/Simulink环境下搭建了三端口FMSS仿真模型,对提出的控制策略进行了仿真验证,仿真结果实现了任意馈线故障下三端口FMSS无缝转供电功能。最后搭建物理实验平台,进一步验证了所提平滑切换策略的有效性。 展开更多
关键词 柔性多状态开关 工作模式切换 平滑切换 惯性环节 改进预同步控制器 权值调节
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伺服系统状态反馈切换控制策略研究
18
作者 杨衡 张倩 +3 位作者 王群京 符梦虎 刘超辉 宋金星 《机床与液压》 北大核心 2024年第4期63-70,共8页
针对伺服系统参数的不确定性问题,提出一种以速度为切换信号的切换控制策略。利用伺服电机离线数据得到非线性Bode图,根据频域特性变化区间划分系统速度区域;以速度指标作为切换条件,在模拟退火算法中引入平坦性计算,对各子系统进行参... 针对伺服系统参数的不确定性问题,提出一种以速度为切换信号的切换控制策略。利用伺服电机离线数据得到非线性Bode图,根据频域特性变化区间划分系统速度区域;以速度指标作为切换条件,在模拟退火算法中引入平坦性计算,对各子系统进行参数辨识,构建伺服系统的切换模型,并解决了切换系统出现的抖振问题;最后,在给定切换条件下,设计切换模型各子系统控制器,形成基于状态观测器的反馈控制策略,保证闭环切换系统的渐近稳定性。结果表明:所提控制策略优化了系统的响应曲线,其跟踪精度提升了约4%。 展开更多
关键词 伺服系统 切换模型 切换控制策略 状态反馈控制
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执行器部分失效的鲁棒模糊容错切换控制
19
作者 曹世豪 施惠元 +1 位作者 苏成利 李平 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期182-191,201,共11页
针对一类具有不确定性、外部扰动和执行器部分失效的非线性工业过程,提出一种鲁棒模糊容错切换控制方法。首先,构建新型多自由度T-S模糊状态空间模型,在此基础上,结合执行器部分失效的情况设计控制律。其次,给出基于线性矩阵不等式(LMI... 针对一类具有不确定性、外部扰动和执行器部分失效的非线性工业过程,提出一种鲁棒模糊容错切换控制方法。首先,构建新型多自由度T-S模糊状态空间模型,在此基础上,结合执行器部分失效的情况设计控制律。其次,给出基于线性矩阵不等式(LMI)的容错切换条件和系统稳定条件,并通过当前系统状态和稳定性条件求取其子模型的控制律及相应权值。最后,通过对连续搅拌釜式反应器的仿真研究来验证该文方法的有效性。 展开更多
关键词 执行器部分失效 容错切换 T-S模糊模型 鲁棒控制 预测控制
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考虑侧倾和输入饱和的自动驾驶汽车鲁棒多维切换路径跟踪控制
20
作者 董锋威 殷国栋 +4 位作者 徐利伟 采国顺 沈利霖 王磊 朱壮瑞 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1271-1282,共12页
为解决自动驾驶路径跟踪控制中的侧倾稳定和执行器饱和等问题,提出了一种鲁棒多维切换H∞路径跟踪控制方法以平衡控制器设计难度与控制性能.首先,基于M3D切换系统框架和侧向载荷转移率,构建了工况随动的路径跟踪控制模型;其次,采用鲁棒... 为解决自动驾驶路径跟踪控制中的侧倾稳定和执行器饱和等问题,提出了一种鲁棒多维切换H∞路径跟踪控制方法以平衡控制器设计难度与控制性能.首先,基于M3D切换系统框架和侧向载荷转移率,构建了工况随动的路径跟踪控制模型;其次,采用鲁棒不变集理论和辅助反馈矩阵方法处理输入饱和的非线性问题,设计了一种鲁棒M3D切换控制器;最后,在多项式二次Lyapunov函数和M3D切换系统理论框架下,给出了保证跟踪系统闭环渐近稳定的判据.在CarSim-Simulink联合仿真环境下,对所提方法的性能进行验证.结果表明,所提方法相比于现有的MPC控制方法,路径跟踪性能提升19.4%,侧倾稳定性能提升23.4%,能够保证车辆在高速大转向等极端工况下具备良好的路径跟踪性能和侧倾稳定. 展开更多
关键词 自动驾驶汽车 路径跟踪控制 切换系统 侧倾稳定
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