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山地环境自适应模型预测的无人农机轨迹跟踪控制方法
1
作者 陈文珏 刘福朝 +2 位作者 刘宁 赵辉 李连鹏 《农机化研究》 北大核心 2026年第3期161-168,共8页
针对山地无人农机在道路侧倾和路面附着系数不确定工况下的轨迹跟踪控制问题,提出了一种考虑路面倾角和附着系数变化的自适应模型预测控制(AMPC)方法。首先,根据山地环境变倾角斜坡路面的特点,建立了考虑道路侧倾角的农机轨迹跟踪模型;... 针对山地无人农机在道路侧倾和路面附着系数不确定工况下的轨迹跟踪控制问题,提出了一种考虑路面倾角和附着系数变化的自适应模型预测控制(AMPC)方法。首先,根据山地环境变倾角斜坡路面的特点,建立了考虑道路侧倾角的农机轨迹跟踪模型;其次,基于魔术轮胎公式分析了路面附着系数变化和载荷转移此类不确定因素对轮胎侧偏刚度的影响,设计了基于自适应遗忘因子递推最小二乘(AFFRLS)的轮胎侧偏刚度实时估计模型,将轮胎侧偏刚度作为随农机车身行驶状态变化实时更新的动态参数,并根据不同的路面附着系数建立了对应的轮胎侧偏角约束,避免了因路面附着系数下降导致轮胎侧向力饱和;最后,通过Carsim和MATLAB/Simulink联合仿真对所提出的控制算法进行验证,仿真结果表明:在道路侧倾角和路面附着系数变化的工况下,相比于传统MPC控制算法,AMPC控制算法下的无人农机质心侧偏角和横摆角速度峰值分别下降了34.11%和31.48%,横向跟踪误差峰值下降了72.41%,具有更好的跟踪精度和稳定性。 展开更多
关键词 无人农机 山地环境 自适应模型预测控制 侧偏刚度估计 AFFRLS算法 侧偏角约束
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基于Hp自适应伪谱法的飞机速度矢量控制优化
2
作者 孔令玮 李卫琪 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2026年第2期599-609,共11页
采用Hp自适应伪谱法对速度矢量控制问题进行优化求解。建立基于航迹坐标系的非线性飞机动力学模型,建模时将飞机的过载、推力及滚转的动态响应以动态环节形式进行描述,并通过路径约束实现了实际飞行控制律中的迎角限制功能。通过对控制... 采用Hp自适应伪谱法对速度矢量控制问题进行优化求解。建立基于航迹坐标系的非线性飞机动力学模型,建模时将飞机的过载、推力及滚转的动态响应以动态环节形式进行描述,并通过路径约束实现了实际飞行控制律中的迎角限制功能。通过对控制量、状态量及目标函数的设定实现不同的战术需求,进而利用伪谱法进行优化求解。仿真结果验证了基于Hp自适应伪谱法的速度矢量控制优化的有效性,并展示了在特定场景中处理各种约束的可行性。 展开更多
关键词 速度矢量控制 轨迹优化 伪谱法 最优控制 飞行控制
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基于自适应PID的刹车踏板模拟器直流伺服电机控制系统
3
作者 张劼栋 刘铮 《智能计算机与应用》 2026年第1期50-58,共9页
为了能够精准控制刹车踏板感曲线,本文设计了一款基于伺服电机力反馈控制的刹车踏板模拟器,当踏板受到压力时,控制器将通过踏板上的压力传感器采集到压力值,并根据刹车踏板感曲线确定踏板期望行程值,通过控制伺服电机的位置环和速度环... 为了能够精准控制刹车踏板感曲线,本文设计了一款基于伺服电机力反馈控制的刹车踏板模拟器,当踏板受到压力时,控制器将通过踏板上的压力传感器采集到压力值,并根据刹车踏板感曲线确定踏板期望行程值,通过控制伺服电机的位置环和速度环来使踏板运动相应行程。由于传统PID控制算法控制精度低且无法满足PID参数实时变化的需要,本文采用模糊自适应PID控制算法、基于BP神经网络的自适应PID控制算法、基于遗传优化算法的自适应PID控制算法对直流伺服电机控制系统的位置环PID参数进行自动寻优,并通过搭建直流电机系统仿真模型来比对这3种算法对系统的优化控制效果。研究结果表明,这3种自适应PID控制算法都能提高系统的控制精度,并能够在较短的时间内对位置进行高效跟踪;其中基于遗传优化算法的自适应PID控制算法控制效果最佳,不仅响应速度最快,而且在系统受到干扰时恢复稳定的速度最快。 展开更多
关键词 刹车踏板模拟器 直流伺服电机系统 自适应PID控制 模糊控制 BP神经网络 遗传优化算法
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混合模式下控制理论知识传递机制优化研究
4
作者 刘珺蕙 《西安交通工程学院学术研究》 2026年第1期18-23,共6页
控制理论作为自动化领域的核心知识体系,是支撑智能控制、机器人技术、工业自动化等前沿领域发展的理论基石,其知识传递质量直接决定自动化领域人才的工程实践能力与科研创新素养。然而传统知识传递模式存在显著痛点:理论表征高度抽象,... 控制理论作为自动化领域的核心知识体系,是支撑智能控制、机器人技术、工业自动化等前沿领域发展的理论基石,其知识传递质量直接决定自动化领域人才的工程实践能力与科研创新素养。然而传统知识传递模式存在显著痛点:理论表征高度抽象,静态载体难以呈现状态变量演化、稳定性判据等核心逻辑;传递路径呈单向线性特征,缺乏实时反馈校准机制导致理解偏差累积;实践环节多为验证性操作,与工业场景中的复杂工程问题严重脱节;评价体系聚焦结果量化,难以全面覆盖知识内化、能力生成的全过程。为破解上述困境,本文立足数字技术与学习场景深度融合的混合式优势,融入科研思维与工程实践元素,构建“资源-互动一实践-评价”四维协同优化机制。在资源维度,打造“概念解析-案例迁移一前沿拓展”多层级数字化资源矩阵,实现抽象理论具象化转化;在互动维度,搭建“诊断一探究-延伸”动态闭环,强化反馈校准效果;在实践维度,设计“工具实操-系统设计-工程验证”三级实践链,打通理论到应用的转化通道:在评价维度,建立“过程追踪-能力分层一综合评估”模型,实现精准化反馈优化。以自动化专业群体为对象的实证研究表明,该机制能显著提升学习者对控制理论核心知识的理解深度与多变量系统设计仿真能力,有效缩短理论知识向工程应用转化的适应周期。研究成果不仅为控制理论知识传递提供了逻辑严谨、可操作的优化路径,也为机械工程、电气工程等领域同类工程理论的高效传递提供了具有普适性的参考范式。 展开更多
关键词 混合模式 控制理论 工程实践
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改进的蜣螂优化算法及其在无波前自适应系统波前校正中的应用 被引量：1
5
作者 高世杰 王振 +3 位作者 傅星鑫 刘维 毛勇名 曹景太 《光子学报》 北大核心 2025年第3期20-31,共12页
引入一种改进的蜣螂优化算法,通过替换原有蜣螂算法中的全局搜索策略,确保种群粒子间的有效信息交流,将其应用于无波前传感自适应光学系统,用于校正大气湍流引起的光信号波前畸变。仿真比较了该算法与传统蜣螂优化算法、随机并行梯度下... 引入一种改进的蜣螂优化算法,通过替换原有蜣螂算法中的全局搜索策略,确保种群粒子间的有效信息交流,将其应用于无波前传感自适应光学系统,用于校正大气湍流引起的光信号波前畸变。仿真比较了该算法与传统蜣螂优化算法、随机并行梯度下降算法以及模拟退火-随机并行梯度下降算法在无波前传感自适应光学系统中的性能。结果表明,在达到相同校正效果的前提下,基于改进蜣螂优化算法的波前校正系统在各种湍流条件下均表现出显著优势,校正速度最低提高了80%。此外,改进后的算法展现出更强的全局搜索能力,有效抑制了陷入局部最优解的问题,同时表现出更高的收敛稳定性和鲁棒性,进而显著提升了相干自由空间光通信系统的整体通信性能。 展开更多
关键词 自适应光学 自由空间光通信 控制算法 蜣螂优化算法 波前校正
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基于DDPG动态补偿的压机位置伺服控制
6
作者 朱婷婷 储昭碧 +1 位作者 武睿芃 李龙龙 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第3期165-173,共9页
在芯片封装过程中,传统PID控制应用于伺服压机控制器时,虽能达成基础稳定控制,但存在参数整定依赖经验、动态适应性不足的问题,难以处理伺服压机封装过程中的非线性、参数变化等复杂状况。为使伺服压机适应实际应用环境,提高位置跟踪精... 在芯片封装过程中,传统PID控制应用于伺服压机控制器时,虽能达成基础稳定控制,但存在参数整定依赖经验、动态适应性不足的问题,难以处理伺服压机封装过程中的非线性、参数变化等复杂状况。为使伺服压机适应实际应用环境,提高位置跟踪精度,实现精确控制,创新性地将深度强化学习引入伺服压机控制模型,采用深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法,并构建自适应动态补偿机制实现参数优化。仿真试验结果表明,与传统PID控制相比,所构建的基于DDPG的动态补偿控制策略在标称情况、大摩擦工况、宽齿隙工况与带有随机扰动的工况下的误差范围分别降低了91.70%、94.09%、85.38%以及87.57%,显著提高系统模型的跟踪性能与较强的抗干扰能力。仿真试验结果充分验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 伺服压机 深度强化学习 DDPG算法 自适应控制 动态补偿 位置跟踪
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基于改进鹦鹉算法优化的USV轨迹跟踪滑模控制 被引量：1
7
作者 刘海涛 黄桂羚 +1 位作者 田雪虹 彭照强 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第7期87-93,共7页
针对存在外部海洋环境干扰的无人船轨迹跟踪控制精确度不高、耗时低效的问题,提出一种基于改进鹦鹉算法优化的无人水面船(USV)轨迹跟踪滑模控制方法。设计控制器利用RBF神经网络快速的非线性映射对不定干扰进行估计,补偿滑模控制输出,... 针对存在外部海洋环境干扰的无人船轨迹跟踪控制精确度不高、耗时低效的问题,提出一种基于改进鹦鹉算法优化的无人水面船(USV)轨迹跟踪滑模控制方法。设计控制器利用RBF神经网络快速的非线性映射对不定干扰进行估计,补偿滑模控制输出,引入切换步长因子及可控变化概率改进原始鹦鹉算法,利用改进的具有优异求解能力的PSPO算法自动求解RBF神经网络的各项参数,进一步提升其拟合效果。最终输出纵向推力和转向力矩,实现欠驱动无人船的轨迹跟踪控制。仿真结果表明,该控制器能对干扰进行快速精确地估计以提升系统的鲁棒性,误差收敛速度较单一神经网络滑模控制和滑模控制分别提高约25%和60%,能够实现对预设轨迹有效跟踪。 展开更多
关键词 欠驱动无人船 神经网络控制 滑模控制 优化算法
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自适应惯性滤波PID运动控制与追踪系统 被引量：1
8
作者 杨光义 李昌 +1 位作者 张逸冰 袁志翔 《武汉大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第10期1672-1680,共9页
设计了一套自适应惯性滤波PID(proportional-integral-derivative)运动控制与追踪系统,该系统由数据采集、核心控制和动作执行3个单元组成,实现了运动精确控制与目标快速追踪的功能。针对传统PID控制算法在复杂应用场景下的局限性,提出... 设计了一套自适应惯性滤波PID(proportional-integral-derivative)运动控制与追踪系统,该系统由数据采集、核心控制和动作执行3个单元组成,实现了运动精确控制与目标快速追踪的功能。针对传统PID控制算法在复杂应用场景下的局限性,提出了一种自适应惯性滤波PID控制算法,通过引入死区控制、动态调整积分系数与惯性滤波策略,有效解决了舵机精度限制、大偏差状态与稳定状态差异以及快速响应之间的矛盾。实验结果表明,系统在不同光照环境下均能实现高精度运动控制和快速目标追踪,反映了系统设计的有效性和控制算法的优越性。 展开更多
关键词 自适应惯性滤波 PID 死区控制 动态调整 运动与追踪
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基于自适应时域MPC的无人车轨迹跟踪控制 被引量：1
9
作者 丁承君 耿宇坤 +2 位作者 胡健鑫 王逸桐 王镇林 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第23期9883-9891,共9页
为了提高无人车在不同路面附着系数和车速下的轨迹跟踪控制性能,提出一种自适应时域模型预测控制(model predictive control,MPC)算法。首先,基于三自由度车辆动力学模型设计MPC轨迹跟踪控制器。其次,引入融合准反射学习和高斯变异的粒... 为了提高无人车在不同路面附着系数和车速下的轨迹跟踪控制性能,提出一种自适应时域模型预测控制(model predictive control,MPC)算法。首先,基于三自由度车辆动力学模型设计MPC轨迹跟踪控制器。其次,引入融合准反射学习和高斯变异的粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)对时域参数优化,获得不同工况下的离线最优时域数据集。然后,利用自适应神经模糊推理系统(adaptive network-based fuzzy inference system,ANFIS)对数据集训练,得到能够自适应调整时域的控制系统。最后,通过Carsim和Simulink联合仿真和实车验证。结果表明:自适应时域MPC控制器在不同工况下的轨迹跟踪精度和稳定性均得到了较大幅度的提高,且该算法具有较好的实用性。 展开更多
关键词 模型预测控制 轨迹跟踪 粒子群优化算法(PSO) 自适应神经模糊推理系统(ANFIS)
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基于PID的液位控制系统优化设计 被引量：2
10
作者 孙永芳 《机械设计与制造工程》 2025年第8期29-33,共5页
针对传统PID控制在单容水箱液位控制系统中存在抗扰动能力弱、参数固化以及非线性适应性差等问题,提出一种融合模糊PID控制、粒子群算法与BP神经网络的液位控制系统优化方法。首先以模糊PID控制为底层控制逻辑,通过粒子群算法对模糊PID... 针对传统PID控制在单容水箱液位控制系统中存在抗扰动能力弱、参数固化以及非线性适应性差等问题,提出一种融合模糊PID控制、粒子群算法与BP神经网络的液位控制系统优化方法。首先以模糊PID控制为底层控制逻辑,通过粒子群算法对模糊PID的初始参数进行调节,同时结合BP神经网络进行非线性扰动的动态补偿;其次设计仿真实验对优化系统的性能进行验证。实验结果表明,所提方法的液位控制曲线更加接近目标输出曲线,阀门开度陡增20%的扰动测试中,液位波动为0.03 m,稳态恢复时间为0.9 s;阀门开度突降30%的扰动测试中,液位波动为0.04 m,稳态恢复时间为1.0 s,整体性能更加稳定,液位控制精确。 展开更多
关键词 模糊PID控制 水箱液位控制 粒子群算法 BP神经网络 动态控制
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基于FOC矢量控制的AGV小车无刷电机控制器设计
11
作者 杨立宏 袁夫全 代允 《现代信息科技》 2025年第20期12-16,共5页
自动引导运输车(AGV)在智能化工厂仓储运输中发挥着至关重要的作用,可大幅降低人力成本、提高运输效率。无刷电机具有高效节能、可靠稳定等特点,已逐渐应用于AGV小车的驱动系统。文章设计了一种基于矢量控制(FOC)与PID控制算法的无刷电... 自动引导运输车(AGV)在智能化工厂仓储运输中发挥着至关重要的作用,可大幅降低人力成本、提高运输效率。无刷电机具有高效节能、可靠稳定等特点,已逐渐应用于AGV小车的驱动系统。文章设计了一种基于矢量控制(FOC)与PID控制算法的无刷电机控制器,通过霍尔传感器获取无刷电机转子位置信息,基于矢量控制(FOC)算法使电机在高效率下运行,并借助PID调节实现电机速度与电流的双闭环控制。经编程实际测试,验证了该控制方案的可行性,可有效提升AGV小车的运输效率与运行稳定性。 展开更多
关键词 无刷电机 矢量控制FOC PID控制算法 双闭环
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两线制数显开关变送器改造项目的应用探讨
12
作者 赵斌 战瑞昊 +1 位作者 芦燕 张渊杰 《仪器仪表用户》 2025年第8期137-140,共4页
压力开关是重要的保护设备,基本是逢修必检,大量的被动重复性校验工作增加了工作人员的负担。压力开关广泛应用于电厂热力系统报警、保护联锁功能中。压力变送器的使用一直以进口品牌的为主。随着仪表技术的发展,新一代开关变送器一体... 压力开关是重要的保护设备,基本是逢修必检,大量的被动重复性校验工作增加了工作人员的负担。压力开关广泛应用于电厂热力系统报警、保护联锁功能中。压力变送器的使用一直以进口品牌的为主。随着仪表技术的发展,新一代开关变送器一体化仪表已广泛用于火电,核电,化工等各行各业。经过本厂多年的试用及使用,已证明其开关变送器性能优越,功能强大,可靠性高的巨大优势,为现场的改造提供了最好的选择。 展开更多
关键词 开关变送器 一体化仪表 智能数显
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延迟全状态约束下不确定非线性系统的自适应容错控制
13
作者 赵瑞莹 王芳 +1 位作者 周超 王春艳 《燕山大学学报》 北大核心 2025年第1期22-33,共12页
针对一类具有延迟时变全状态约束的不确定非线性系统,提出自适应神经网络容错控制策略。首先,设计平移函数使违反约束的系统初值在预定时间回到约束范围内。其次,通过设计应用范围更广的新型非线性状态变换函数,将约束系统转化为无约束... 针对一类具有延迟时变全状态约束的不确定非线性系统,提出自适应神经网络容错控制策略。首先,设计平移函数使违反约束的系统初值在预定时间回到约束范围内。其次,通过设计应用范围更广的新型非线性状态变换函数,将约束系统转化为无约束系统,解决全状态约束问题。接着,利用径向基神经网络和自适应技术分别处理不确定性和执行器故障。然后,根据Lyapunov理论证明闭环系统的实际有限时间稳定性,且所有状态都能保持在约束范围内。最后,通过机械臂系统的对比仿真验证设计的自适应容错控制策略的有效性。 展开更多
关键词 不确定非线性系统 全状态约束 状态变换函数 神经网络 执行器故障 实际有限时间稳定
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基于指数收敛干扰观测器的四旋翼滑模控制 被引量：2
14
作者 任明 徐洁 汪志锋 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 2025年第1期127-134,共8页
针对四旋翼无人机在飞行控制过程中难以准确观测外界干扰,从而导致控制系统的鲁棒性较差的问题,设计了一种基于指数收敛干扰观测器的方法来实时估计外界干扰,并将这些观测值用作外界扰动的补偿依据,以增强控制系统的抗干扰能力。并分别... 针对四旋翼无人机在飞行控制过程中难以准确观测外界干扰,从而导致控制系统的鲁棒性较差的问题,设计了一种基于指数收敛干扰观测器的方法来实时估计外界干扰,并将这些观测值用作外界扰动的补偿依据,以增强控制系统的抗干扰能力。并分别在位置外环与姿态内环构造了非奇异终端滑模控制器,以使各状态跟踪误差能够在有限时间内收敛为零,解决了系统模型不确定性、欠驱动和强耦合等问题。基于Lyapunov稳定性判据证明了该控制系统的渐近稳定性,并证明系统状态变量跟踪误差从任意初始状态沿着滑模面到达平衡状态时间有限,通过仿真实验结果验证了所设计的观测器与控制器结合的控制方法在四旋翼无人机轨迹跟踪控制中具有较好的鲁棒性和抗干扰能力。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 指数收敛干扰观测器 非奇异终端滑模控制 轨迹跟踪
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基于LQG基准的磁浮列车悬浮性能评价方法研究
15
作者 吕治国 王志强 龙志强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第12期5243-5254,共12页
为优化磁浮列车悬浮系统性能,兼顾节能因素,提出基于LQG基准的悬浮系统性能评价方法。以某轻量磁浮架悬浮系统为研究对象,建立含高斯噪声的悬浮系统模型,设计LQG性能指标约束下的最优控制器,采用闭环子空间辨识方法获得悬浮系统的LQG基... 为优化磁浮列车悬浮系统性能,兼顾节能因素,提出基于LQG基准的悬浮系统性能评价方法。以某轻量磁浮架悬浮系统为研究对象,建立含高斯噪声的悬浮系统模型,设计LQG性能指标约束下的最优控制器,采用闭环子空间辨识方法获得悬浮系统的LQG基准性能限制曲线,并以此为基准对实际悬浮系统性能进行评价和优化分析。在MATLAB上对某轻量磁浮架单点悬浮系统进行建模分析,当系统施加在悬浮间隙上高斯噪声方差已知时计算出该系统的LQG性能限制曲线,综合考虑悬浮间隙精度和电磁铁上能耗对控制器优化设计,当悬浮间隙控制精度小于0.4 mm时,给出最佳权重LQG性能指标函数约束下的最优控制器设计结果;通过对驱动器电流受限约束下PID控制器进行优化设计,优化后的系统悬浮系统性能可提升至82%,单电磁铁上功耗可减少40 W。通过对系统施加多组扰动测试,结果表明,相较于ISE和IAE性能评价指标,LQG基准评价指标能更可靠地在线检测到悬浮系统性能异常,误报率低。针对悬浮系统含高斯噪声情况下的性能评价和优化问题,给出一种最优控制器设计和LQG基准悬浮性能评价方法,并在轻量磁浮架上进行了测试验证。结果表明,该方法可以在输入受限情况下优化悬浮控制器的设计,降低悬浮系统能耗。 展开更多
关键词 磁浮列车 悬浮系统 性能评价 LQG基准 性能优化
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基于IGWO-BP-PID的热电制冷器温度控制方法 被引量：4
16
作者 徐晓钦 陈志明 +2 位作者 袁粤杨 沈萍 张镜洋 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第2期236-243,共8页
针对热电制冷器在温度控制过程出现超调量较大、误差较大等问题,提出一种基于改进型灰狼算法优化的BP神经网络动态整定PID控制参数的方法。在所提方法中使用差分进化法则对灰狼算法进行改进,使用经改进型灰狼算法优化后的BP神经网络对PI... 针对热电制冷器在温度控制过程出现超调量较大、误差较大等问题,提出一种基于改进型灰狼算法优化的BP神经网络动态整定PID控制参数的方法。在所提方法中使用差分进化法则对灰狼算法进行改进,使用经改进型灰狼算法优化后的BP神经网络对PID控制参数进行自适应调整。为验证该方法的有效性,对算法进行仿真并与Ziegler-Nichols调试法以及粒子群优化法进行控制效果对比。仿真结果表明,在连续实现1、5、10℃的温度目标过程中,所提方法相较于Ziegler-Nichols调试法、粒子群优化法在到温时间上分别减小了40.19%、1.54%,在超调量上分别减少了87.55%、69.14%,在稳态误差上分别减少了88.54%、67.23%。此外,在跟踪正弦函数目标的对比结果也进一步证实基于IGWO-BP-PID控制方法的优越性。所提方法可以快速、高精度地解决热电制冷器温度控制问题。 展开更多
关键词 温度控制 热电制冷器 PID参数整定 BP算法 改进GWO算法
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考虑磁悬浮轴承非线性特征的空间自适应PID控制方法
17
作者 李立 蔡思捷 +3 位作者 沈志煌 张潘潘 姜涛 黄俊峰 《福州大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期309-317,共9页
为解决磁悬浮鼓风机控制器设计时转子偏离工作中心点后,非线性化磁场动态特性带来的控制器与被控对象之间的不匹配问题,提出一种考虑磁悬浮轴承非线性特征的空间自适应比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法.首先... 为解决磁悬浮鼓风机控制器设计时转子偏离工作中心点后,非线性化磁场动态特性带来的控制器与被控对象之间的不匹配问题,提出一种考虑磁悬浮轴承非线性特征的空间自适应比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法.首先,构建考虑磁场非线性磁力模型,分析转子空间稳定参数.结合刚性与弹性动力学,建立系统状态方程描述转子空间位变特性.进而,设计空间自适应PID控制模型,优化响应速度与超调量,确保在外界扰动下,外部快速响应与内部高度稳定并存,解决非工作点控制失衡难题.最终,搭建实验平台,对比人工扰动下常规PID控制和自适应PID控制作用下转子状态.结果显示,自适应PID控制能有效解决转子在非最优工作点可能出现的失稳问题,且压力波动稳定在10 N左右,位移偏差控制在±0.01 mm范围. 展开更多
关键词 比例积分微分控制器 非线性力学模型 泰勒级数展开 磁悬浮轴承
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基于蚁群优化算法的多无人机侦察打击任务仿真系统设计与实现
18
作者 张永晋 瞿崇晓 +2 位作者 范长军 褚进琦 刘硕 《现代电子技术》 北大核心 2025年第15期18-26,共9页
察打一体化无人机集群在现代战争中应用的潜力巨大,但其大规模部署和实战演练的过程复杂,且耗费大量资源。受蚁群觅食行为启发,文中设计并实现了一套基于蚁群优化算法的多无人机侦察打击任务仿真系统,旨在提供一个真实、灵活且直观易用... 察打一体化无人机集群在现代战争中应用的潜力巨大,但其大规模部署和实战演练的过程复杂,且耗费大量资源。受蚁群觅食行为启发,文中设计并实现了一套基于蚁群优化算法的多无人机侦察打击任务仿真系统,旨在提供一个真实、灵活且直观易用的基准平台,以支持多无人机协同任务的仿真和评估。首先,介绍蚁群优化算法的基本原理,并在此基础上设计无人机集群执行察打任务的仿真流程;接着,构建仿真系统的整体架构,研发相应的机群协同智能算法,以优化察打过程中的路径规划,并利用LÖVE 2D框架开发交互式仿真系统;最后,展示三种具有代表性场景下的模拟效果,并进行系统性定量分析。结果表明,该系统能够为用户提供便捷高效的察打任务仿真,助力不同场景下的作战策略评估与优化。 展开更多
关键词 蚁群优化算法 无人机集群 侦察打击任务 路径规划 交互式仿真 协同智能
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基于改进长城建造算法的电刺激治疗仪自适应增量式PID控制
19
作者 祝燕 苗蓓蓓 刘洪波 《北华大学学报（自然科学版）》 CAS 2025年第1期133-140,共8页
目前,电刺激治疗仪自适应能力差,电刺激信号控制不够精准有效,难以全模拟及适应人体的复杂生理过程。为提高功能性电刺激的自适应性响应和稳定性,采用改进的长城建造算法实时动态控制功能性电刺激信号。在Simulink中搭建电刺激治疗仪电... 目前,电刺激治疗仪自适应能力差,电刺激信号控制不够精准有效,难以全模拟及适应人体的复杂生理过程。为提高功能性电刺激的自适应性响应和稳定性,采用改进的长城建造算法实时动态控制功能性电刺激信号。在Simulink中搭建电刺激治疗仪电刺激自适应控制系统仿真模型,仿真分析标准PID、长城建造算法(GWCA)和改进长城建造算法(IGWCA)3种不同控制算法对电刺激自适应系统响应的影响,获得了IGWCA对增量式PID算法控制参数寻优的最佳值:K_(p)=52.36、K_(i)=0.51、K_(d)=5.15。仿真结果表明:与其他两种控制算法相比,IGWCA响应速度最快,在1.2秒时达到设定峰值且显示出较高稳定性和较小超调;同等条件下,IGWCA的寻优速度和收敛精度更高,自适应控制效果更好。该算法可显著提升电刺激治疗仪在临床和康复治疗中的适用性。 展开更多
关键词 电刺激治疗仪 功能性电刺激 增量式PID 改进长城建造算法 SIMULINK
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基于预设时间扰动观测器的车辆轨迹跟踪定时积分滑模控制
20
作者 陈玉全 孙克璇 +1 位作者 孙运康 王冰 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第11期1172-1181,共10页
针对智能汽车在复杂动态环境下的轨迹跟踪问题,提出了一种基于自适应预设时间扰动观测器的固定时间积分滑模控制策略.首先,提出了一种新颖的自适应预设时间方法,利用三角函数的特性设计了一种动态调节的滑模扰动观测器,用于实时估计并... 针对智能汽车在复杂动态环境下的轨迹跟踪问题,提出了一种基于自适应预设时间扰动观测器的固定时间积分滑模控制策略.首先,提出了一种新颖的自适应预设时间方法,利用三角函数的特性设计了一种动态调节的滑模扰动观测器,用于实时估计并且补偿系统中的未知扰动.该观测器设计简洁,预设时间作为独立参数,便于灵活调整.其次,基于反步控制框架,提出了一种固定时间的虚拟控制律,通过引入非线性一阶低通滤波器,有效解决了传统反步法中常见的微分爆炸问题.最后,将积分滑模控制与固定时间相结合,提出一种新型的固定时间积分滑模控制器.仿真结果表明:在工况1、2、3下,新型固定时间积分滑模控制器对比指数级趋近律,映射误差峰值分别减少0.0157 m、0.0203m和0.1108 m,收敛时间分别减少1.171 s、0.964 s、2.508 s;对比幂次趋近律,映射误差峰值分别减少0.0081 m、0.0186 m和0.0891 m,收敛时间分别减少1.196 s、0.998 s、2.173 s,说明所提出的新型固定时间积分滑模控制器具有良好的跟踪控制效果. 展开更多
关键词 智能汽车 轨迹跟踪 扰动观测器 固定时间 反步控制 积分滑模控制
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