一类输入时滞系统的鲁棒预测控制器的设计

针对一类不确定离散输入时滞系统,研究了使得闭环系统稳定,在预测时域内性能指标在线最小化的鲁棒预测控制器的设计问题.将预测时域后的性能指标函数用终端惩罚项近似,将无限时域性能指标函数转换成有限时域性能指标函数;基于滚动优化原理,将预测时域内的控制项用自由项代替,直接求取当前时刻的控制量,扩大可行解的范围,提高控制性能.通过求解线性矩阵不等式方法求解控制器.最后的仿真实例证明了该算法的有效性.     

LPV时滞系统的准Min-Max鲁棒模型预测控制

对于输人有约束的LPV时滞系统，提出了准Min—Max鲁棒模型预测控制．将无限时域“最坏情况”的目标函数分解为当前性能指标和终端代价项，给出了新的鲁棒性能指标上界和系统稳定的充分条件，通过求解LMI的凸优化获得状态反馈控制律，而LMI的可行性保证了闭环系统的稳定性．最后通过truck—trailer系统仿真验证了所提方法的有效性．     

时域速度势和流体动力的数值计算

利用含有时间因子的格林函数数值求解了二因次浮体时域速度势的边值问题，从直接的时域途径实现了时域内描述的脉冲响应函数的数值求解，利用非定常格林函数中的记忆影响函数与复值误差函数的关系，编写了二因次时域速度势的求解程序，求解了时域中表示的流体动力，即真实附加质量的迟滞函数，结合时域运动方程，求解了浮体的瞬态运动。所有理论计算结果与试验或已有文献比较，证实了程序的可靠性。     

基于模糊切换增益调节的汽车稳定性滑模控制

针对汽车稳定性控制系统,根据滑模控制原理并利用模糊系统的逼近能力,提出一种自适应模糊滑模控制方案。设计基于模糊逻辑的模糊控制器,通过隶属函数将滑模面切换函数模糊化,根据滑模到达条件对切换增益进行有效的估计和调整,再采用积分法求解模糊控制器的输出。仿真结果表明,模糊滑模变结构控制方法既能缩短响应时间,也能抑制系统颤振。     

基于Lyapunov稳定性的船舶航向保持非线性控制

为简化船舶航向保持非线性控制器设计的过程,通过构建Lyapunov能量函数,将设计步骤由2步变为1步,减少了控制器参数的整定数量,避免了非线性控制律对消系统的非线性项.以实际船舶为例,结果表明,采用以上方法设计的非线性简化控制器具有一定的鲁棒性,主要控制指标良好,施舵合理.     

融合稳定性的高速无人驾驶车辆纵横向协调控制方法

提出了一种纵横向协调控制的路径跟踪控制方法; 建立了车辆预瞄误差模型和考虑路面地形的高速车辆等效动力学模型, 以此引入道路曲率地形因素; 基于模糊规则设计了预瞄距离发生器, 解决预瞄误差模型中固定预瞄距离的问题; 建立了预测时域与道路曲率的函数关系, 运用模型预测控制算法求解前轮转角, 从而建立路径跟踪控制器; 运用指数模型表示车辆期望车速, 设计了比例积分微分纵向控制器控制车速以改善路径跟踪精度; 运用质心侧偏角相平面图表征车辆稳定性特征, 设计比例积分微分稳定性控制器以改善车辆稳定性。研究结果表明: 提出的控制方法能在不同附着系数路面上对车辆跟踪性能进行优化, 在干燥沥青路面以车速90 km·h-1行驶时, 与只运用模型预测控制算法进行路径跟踪控制的车辆相比, 最大横向误差可减少33%;在潮湿沥青路面以车速70 km·h-1行驶时, 与只运用模型预测控制算法进行路径跟踪控制的车辆相比, 最大横向误差可减少30%;在冰雪路面以车速55 km·h-1行驶时, 与只运用模型预测控制算法进行路径跟踪控制的车辆相比, 最大横向误差可减少16%。可见, 所提出的控制方法能有效改善路径跟踪精度。      

船舶主机缸套冷却水温度灰色预测模糊PID控制

针对船舶主机缸套冷却水温度控制系统的大惯性、纯滞后和时变性特点,提出了将等维新息灰色预测控制与模糊自调节PID控制相结合的新型控制策略,这种控制器可根据系统预测误差和变化率自动调整控制器参数,使控制器对系统响应具有适应性.仿真结果表明:灰色预测模糊PID控制比常规的PID控制与模糊PID控制有更多的优越性,自适应能力强...     

船舶航向不对称信息理论与非线性逆推鲁棒控制算法

应用不对称信息理论和鲁棒控制算法简化非线性逆推算法,针对非线性船舶航向保持系统,设计了其Backstepping逆推控制器,由非线性函数项和常规线性控制器组成,将简化的Back-stepping法与闭环增益成形算法相结合,设计其非线性鲁棒控制器。通过非线性鲁棒控制器的控制能够使船舶无超调、无静差地跟踪设定航向,调节时间为600 s,符合船舶航行的实际情况,控制效果良好;当系统增加干扰后,系统的控制输出除了因干扰产生的抖动外,其跟踪性能仍然较好,航向输出无静差,说明控制器具有一定的鲁棒性;是否全部对消非线性项,对其控制效果相差不大,说明当模型发生参数摄动时,系统的控制性能仍能保证。     

车辆主动悬架的引力搜索LQG控制方法

为了解决LQG控制器性能指标函数各权重不易确定的问题,以悬架性能指标为目标函数,运用了LQG最优控制算法对半主动悬架施加控制,采用了引力搜索算法对性能指标函数权重进行寻优,完成了优化控制器的搭建,最终提出了一种采用引力搜索算法的寻优方法。同时,建立了2自由度1/4主动悬架车辆模型,对其引力搜索LQG控制进行了仿真,并与传统LQG控制结果进行了对比。结果表明:提出的引力搜索LQG控制方法能同时改善汽车的平顺性和操纵稳定性。     

最小方差控制中的最优输入信号设计

为研究最小方差控制中的最优输入信号设计问题,推导了最小方差控制器与闭环反馈结构中对象模型、噪声模型之间的关系.基于闭环反馈系统中频响函数估计的渐近分析,考虑系统对象模型、噪声模型和控制器三者之间的摄动性.分别采用输出端误差平方的均值、输入端误差平方的均值和输出端估计值平方的均值作为评价性能指标函数,推导三种情况下最优输...     

有限阶段马尔可夫决策的可变限速控制模型

分析了高速公路主线可变限速控制的作用,研究了现有的限速方法,将高速公路主线可变限速控制过程看作是离散时间的马尔可夫决策过程,提出基于强化学习与有限阶段马尔可夫决策的可变限速控制模型,通过与交通环境的交互学习进行模型的动态调整。采用有限阶段向后递归迭代的算法对模型进行求解,运用Paramics仿真软件对长吉高速公路全程进...     

Semi-Active Predictive Control of Isolated Bridge Based on Magnetorheological Elastomer Bearing

Time-delay of magnetorheological elastomer bearing(MRB) can bring structural response menace to bridges. This paper investigates a bridge pier-bearing semi-active-coupling control method based on model predictive control(MPC). The presented strategy takes the structure prediction model to predict the state responses of the controlled plant in a period of future time. Then, the control law can be determined by solving a finite horizon optimization problem. The peak shearing force of pier top, the displacement and the acceleration of beam are chosen as control goals, and the vibration isolation rate is applied to characterize the vibration isolation effect.It is noted that MPC method naturally takes the time-delay and uncertain interference into consideration, and significantly improves the control performance of the system. Finally, the numerical example is described and the seismic response of isolated bridge based on MRB is analyzed. The simulation results show that predictive control can be used to control the time-delay of bridge system in different degrees. The best control performance is at0.4 s. Even if the time-delay reaches 2 s, it is still good. Therefore, the control method significantly reduces the adverse effects of time-delay on the system, and has a good vibration isolation performance.     

顺层岩质路堑边坡稳定性数值极限分析

针对顺层岩质路堑边坡稳定的关键影响因素,采用有限元强度折减法,研究了边坡高度、坡顶堆载及工程防护对具一组贯通软弱结构面的顺层岩质边坡模型稳定性的影响,并与传统极限平衡法进行了对比验证。研究结果表明:边坡坡度大于岩层倾角时对稳定不利,安全系数随边坡高度增加而降低;坡顶堆载时,安全系数的降低取决于荷载和贯通塑性区的相对位置;挡土墙或锚杆通过对塑性区贯通带的阻截使塑性区转移到其他更薄弱的结构面,从而提高安全系数,塑性区贯通带的转移去向取决于初始支撑强度;基于Drucker-Prager屈服准则的安全系数有限元计算结果比基于莫尔-库仑准则的传统极限平衡法计算结果平均高出约22%,与郑颖人等约为25%的研究成果非常接近,说明有限元强度折减法可行。     

独塔单索面斜拉桥动力特性分析

固有频率和振型是反映桥梁动力特性的主要模态参数,是评价桥梁动力性能的重要依据.应用ANSYS程序,建立了施州大桥独塔单索面斜拉桥的三维空间有限元模型,开展了动力特性分析.结果表明,扭转振型出现较早,主跨与延伸跨连续,使大桥一阶振型呈主跨侧向弯曲的特点.为同类型桥梁的动力特性分析提供参考.     

独塔单索面斜拉桥动力特性分析

固有频率和振型是反映桥梁动力特性的主要模态参数,是评价桥梁动力性能的重要依据.应用ANSYS程序,建立了施州大桥独塔单索面斜拉桥的三维空间有限元模型,开展了动力特性分析.结果表明,扭转振型出现较早,主跨与延伸跨连续,使大桥一阶振型呈主跨侧向弯曲的特点.为同类型桥梁的动力特性分析提供参考.     

有限经济批量和库存的模拟退火算法

研究在一个简单供应链中的生产批量和配送计划问题。解决在供应链中减少单位时间库存、设备和运输的平均成本生产批量及运送计划。假设所有影响因素如产品需求率都已限定在有限的计划范围内,利用模拟退火算法具有的较强局部搜索能力特性弥补传统算法的不足,计算结果表明SA算法能够找到问题的最优解或近似最优解,是解决该问题的有效方法。     

基于交通流微观仿真的交叉口控制模型分析

通过对信号交叉口的车辆发生、车道选择、期望车速、信号控制等微观仿真模型的分析,有必要建立以交通延误为交通效益指标的控制方案,实现交叉口多相位、配时参数可变的可视化控制,并进行行车延误指标评价。     

连续时间的均值-方差组合选择及其有效前沿

对于有限时间区间的(d+1)种资产市场模型,在模型系数为随机过程的条件下,根据均值-方差准则讨论了风险资产市场中的投资组合问题.利用K.It公式和倒向随机微分方程理论,建立了投资组合过程与财富过程之间的随机控制的倒向随机微分方程模型,得到了初始财富及最终财富之间的关系式,证明了投资组合的存在惟一性,在均值-方差准则下给出了有效投资组合的解析表达式,并得到了有效投资组合下的双曲线型有效前沿.     

Bounded Real Lemma for Generalized Linear System with Finite Discrete Jumps

Introduction In the past decade, research interests on sam-pled-data systems are increasing with the wide ap-plication of digital control in the industry. Tradi-tional discretization technique is limited since failedto take into account intersample behavi…     

Dynamic Multi-class Network Loading Problem

The dynamic network loading problem （DNLP） consists in determining on a congested network, timedependent arc volumes, together with arc and path travel times, given the time varying path flow departure rates over a finite time horizon. The objective of this paper is to present the formulation of an analytical dynamic multiclass network loading model. The model does not require the assumption of the FIFO condition. The existence of a solution to the model is shown.