2024, 51(8):165-175.
摘要:针对具有动力学约束的智能汽车路径精确跟踪问题,提出了一种融合前馈及状态反馈的模型预测控制(model predictive control, MPC)方法.首先,根据车辆二自由度模型建立MPC路径跟踪基础模型,然后考虑基础模型中道路曲率变化对系统产生的已建模稳态扰动,设计前馈控制器(feed-forward control, FFC)进行消除;并进一步采用比例积分微分(proportional integral derivative, PID)控制器进行系统误差状态反馈调节;最终形成融合前馈及状态反馈转角输入的模型预测最优调节控制律(MPC-FF-PID).最后基于MATLAB/Simulink和Carsim平台证实所提算法的有效性,并基于智能驾驶实车平台在园区低速场景下进行实车测试,最大横向和航向误差分别为0.128 7 m和0.063 9 rad,表明本文算法具备更高的跟踪精度及安全性.
2022, 49(8):12-20.
摘要:针对轮毂电机对电动汽车平顺性的负效应,建立轮毂电机电动汽车四自由度振动平面模型,研究被动悬架和主动悬架对电动汽车脉冲平顺性的影响. 应用约束状态H∞控制方法,设计轮毂电机电动汽车主动悬架控制策略,开发了MATLAB/Simulink控制仿真模型. 分析无偏心、10% 偏心率和 20% 偏心率对轮毂电机激励的影响,比较轮毂电机电动汽车被动悬架和主动悬架的脉冲路面振动响应的时间历程和4种情况的平顺性评价指标. 研究结果表明,轮毂电机偏心对电动汽车产生振动激励,既影响脉冲路面平顺性,也影响状态反馈H∞控制效果.
2021, 48(2):96-102.
摘要:为了满足新能源电站的无功需求,提出了一种LC串联滤波型变换器. 以三相380 V/30 kW并网变换器为例,相比传统的L和LC型滤波器结构,所提变换器结构能够在保持变换器输出无功功率能力的同时,降低系统直流工作电压约为原变换器的71%,释放了系统12%的有源容量,同时效率相比原滤波结构有6%的提升. 此外,基于LC变换器的离散状态模型,提出了一种基于LC串联滤波器型变换器的状态控制方法,有效地提升了LC串联滤波器在谐振频率处的系统阻尼.最后在PSIM中搭建了LC型变换器的仿真模型,验证了LC滤波型变换器的优势和状态反馈控制策略的可行性.
2014, 41(11):58-66.
摘要:首先利用粒子群优化算法,以传递率为适应值函数,分别对单自由度、双自由度隔振体系进行了隔振参数的单目标和多目标优化研究.随之,考虑了状态反馈控制方法,目标函数选为传递函数矩阵的无穷范数;数值试验表明,在无控最优隔振参数的基础上,施加反馈控制,并不能进一步优化隔振体系;而重新在线计算隔振参数及反馈控制器,可以进一步优化原无控最优隔振体系.最后,进行了兼顾控制力传递率的多目标研究,旨在优化隔振体系传递率的同时,尽可能降低控制能源消耗.本文的系统研究,解决了隔振体系参数的最优设计问题;并在隔振基础上施加控制体系,讨论了最优参数设置的重要性;此外,兼顾控制能源消耗的参数优化,对于传统的隔振和控制体系设计具有一定的创新意义.
2008, 35(8).
摘要:在分析基于电压源换流器的高压直流输电系统(VSC-HVDC)的非线性模型的基础上,运用非线性系统控制理论的状态反馈和坐标变换方法,将系统的非线性模型转化为完全能控的线性模型。再根据线性系统的最优控制理论得出了系统的最优控制规律。在此基础上设计了系统的非线性控制器。对所提出的非线性控制器和传统的PI控制器分别进行了计算机仿真研究。结果表明:在VSC-HVDC系统遭受扰动或故障后,所设计的非线性控制器比传统的PI控制器能更快更好地使系统恢复到正常状态,有效改善了系统的动态性能。
2003, 30(1).
摘要:引进相似变换,以减少或消除子系统间的层次差异,提出了一层次差异消除准则,进而运用比较原理和矩阵指数性质,建立了非线性关联子系统矩阵特征与系统稳定性之间的关系,将一类具有非线性系统的镇定问题转换成经典的特征值配置问题。本文仅需假定系统的非线性(可能含不确定性)成分具范数界,不必要求其范数满足匹配条件。数值例子表明所出的方法的有效性,并与相关成果进行了比较。
2002, 29(4).
摘要:研究了基于T-S模型的离散时间模糊控制器的规则化设计问题。将模型控制系统看成是一类具有结构式不确定性的系统,利用Lyapunov稳定性定理,提出了一类线性状态反馈控制器的规则化设计方法。通过求解离散时间Lyapunov方程,得出线性状态反馈控制律,并给出了保证闭环系统渐近稳定的充分条件。
2002, 29(4).
摘要:研究了基于 T-S模型的离散时间模糊控制器的规则化设计问题。将模糊控制系统看成是一类具有结构式不确定性的系统 ,利用 L ya-punov稳定性定理 ,提出了一类线性状态反馈控制器的规则化设计方法。通过求解离散时间 Lyapunov方程 ,得出线性状态反馈控制律。并给出了保证闭环系统渐近稳定的充分条件
2000, 27(1).
摘要:提出一种具有神经网络补偿的状态反馈控制方法并用于液压伺服位置控制系统。仿真和实验研究结果表明,该方法可有效地提高经典状态反馈控制系统的动态性能。
1999, 26(6).
摘要:提出了一种基于期望特性的变结构新型鲁棒控制器的设计方法。该方法融合了状态反馈和变结构控制的特点,所设计的系统具有响应过程的完全鲁棒性,直流伺服系统的仿真实例验证了该方法的有效性。