基于非对称差动控制方式的磁轴承GA-LQG控制器研究

1

作者 许建文 谢振宇 +1 位作者 肖锋 许绍瀚 《机电工程》 北大核心 2025年第7期1213-1225,1257,共14页

为了提高磁轴承的承载能力,改善磁悬浮转子系统的动态性能,设计了基于非对称差动控制方式的磁轴承遗传算法(GA)线性二次型高斯(LQG)控制器。首先,对比分析了磁轴承常规差动控制方式与非对称差动控制方式的工作原理;然后,根据磁悬浮转子... 为了提高磁轴承的承载能力,改善磁悬浮转子系统的动态性能,设计了基于非对称差动控制方式的磁轴承遗传算法(GA)线性二次型高斯(LQG)控制器。首先,对比分析了磁轴承常规差动控制方式与非对称差动控制方式的工作原理;然后,根据磁悬浮转子系统状态空间方程设计了线性二次调节(LQR)高斯控制器,并在LQR控制器基础上,引入卡尔曼滤波器,构成LQG;接着,在MATLAB中编写GA,在Simulink中搭建了闭环磁悬浮转子系统模型,利用GA强大的全局搜索能力对LQG控制器进行了参数优化;最后,利用所设计的GA-LQG控制器完成了系统静态悬浮、磁轴承实际承载力检测与系统高速旋转试验。研究结果表明:磁轴承的名义承载力提升40%,实际承载力提升35.57%;飞轮转子能够在12000 r/min下稳定运行且振动峰峰值小于18μm,在整个升速过程中最大振动峰峰值小于36μm。由此可见,采用非对称差动控制方式,在不改变磁轴承机械结构尺寸前提下可以有效提升磁轴承的承载能力;采用GA-LQG控制器,能够使磁悬浮转子系统具有较好的动态性能。 展开更多

关键词 磁悬浮轴承 磁轴承控制算法 名义/实际承载力 动态性能 线性二次型高斯控制器 遗传算法 线性二次调节器

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制动工况下含预瞄信息的主动悬架变权重LQG控制 被引量：1

2

作者 朱爱鑫 袁春元 陶振兴 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期211-217,277,共8页

为提高车辆在制动工况下的乘坐舒适性,建立1/2车辆主动悬架制动模型。针对传统LQG控制器中的权重系数难以确定的问题,以车辆的各项性能指标为约束条件,利用改进的粒子群算法对不同路面等级下的控制器权重系数进行优化。在此基础上,将最... 为提高车辆在制动工况下的乘坐舒适性,建立1/2车辆主动悬架制动模型。针对传统LQG控制器中的权重系数难以确定的问题,以车辆的各项性能指标为约束条件,利用改进的粒子群算法对不同路面等级下的控制器权重系数进行优化。在此基础上,将最优控制与轴距预瞄控制相结合,基于线性系统二次型最优控制理论,设计制动工况下包含预瞄信息的主动悬架变权重LQG控制器。仿真结果显示:相比于固定权重的LQG控制,变权重LQG控制能够更好地适应路面等级的变化,有效改善悬架的性能。此外,含预瞄信息的变权重LQG控制和无预瞄信息的变权重LQG控制相比于被动悬架,车身垂直加速度均方根分别优化51.2%、43.9%,车身俯仰角加速度均方根分别优化42.7%、18.0%。由此可知,含预瞄信息的主动悬架变权重LQG控制能够使车辆获得更好的舒适性,且整体振幅也得到明显降低。 展开更多

关键词 振动与波 主动悬架 lqg控制 轴距预瞄控制 改进粒子群算法 权重系数

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基于遗传算法和LQG控制的汽车半主动悬架结构和控制参数的集成优化研究 被引量：10

3

作者 王启瑞 朱婉玲 +1 位作者 陈无畏 施文武 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期236-240,共5页

传统半主动悬架的设计是先设计其结构参数后设计其控制器参数,这样易造成系统失去全局最优性能。针对这一问题,本文提出一种基于遗传算法和LQG控制的集成优化半主动悬架结构参数和控制参数的方法,通过理论分析和仿真结果表明此方法与传... 传统半主动悬架的设计是先设计其结构参数后设计其控制器参数,这样易造成系统失去全局最优性能。针对这一问题,本文提出一种基于遗传算法和LQG控制的集成优化半主动悬架结构参数和控制参数的方法,通过理论分析和仿真结果表明此方法与传统优化方法相比,对改善汽车行驶平顺性和提高汽车行驶安全性具有较优的效果。 展开更多

关键词 汽车 控制参数 半主动悬架 集成优化 遗传算法 lqg控制 结构参数

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基于路面等级自适应的主动悬架LQG控制 被引量：20

4

作者 寇发荣 高亚威 +2 位作者 景强强 彭先龙 王星 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第23期30-37,共8页

为了解决车辆在混合等级路面时平顺性与操纵稳定性差的问题,提出了一种基于路面等级自适应的主动悬架LQG控制策略。根据路面功率谱密度与国际平整度指数的关系识别路面等级;以不同路面等级为阈值,确定三种控制目标;计算每次迭代后平均... 为了解决车辆在混合等级路面时平顺性与操纵稳定性差的问题,提出了一种基于路面等级自适应的主动悬架LQG控制策略。根据路面功率谱密度与国际平整度指数的关系识别路面等级;以不同路面等级为阈值,确定三种控制目标;计算每次迭代后平均味道浓度判定值的方差确定迭代步长,解决了果蝇算法过早收敛和迭代次数过长的问题;在不同控制目标下设立了相应的适应度函数,并利用改进后的果蝇算法优化不同适应度函数下LQG控制的加权系数,以此提高混合等级路面下的控制性能。仿真分析了在不同等级路面下的悬架动态性能,并进行了道路实车试验。仿真结果表明:相比传统LQG控制,基于路面等级自适应LQG控制的悬架系统在A级路面下簧载质量加速度均方根值减小16.34%,在D路面下轮胎动载荷均方根值减小6.51%,在B级和C级路面下,簧载质量加速度和轮胎动载荷的均方根值分别减小9.59%、7.54%和11.32%、9.4%;试验结果与仿真结果基本一致。 展开更多

关键词 主动悬架 路面等级 果蝇算法 lqg控制

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基于宏纤维复合材料的泵喷导管振动控制研究

5

作者 乌德木 严斌 吴文伟 《船舶力学》 北大核心 2025年第2期288-299,共12页

泵喷推进器在工作过程中会产生结构噪声。常规材料加工的泵喷推进器往往结构重量大,难以进行尾部配重。而使用复合材料的泵喷推进器结构不仅可以大幅降低整体重量,还具备良好的耐腐蚀性与抗疲劳能力。本文围绕泵喷推进器复合材料导管结... 泵喷推进器在工作过程中会产生结构噪声。常规材料加工的泵喷推进器往往结构重量大,难以进行尾部配重。而使用复合材料的泵喷推进器结构不仅可以大幅降低整体重量,还具备良好的耐腐蚀性与抗疲劳能力。本文围绕泵喷推进器复合材料导管结构振动控制问题,开展基于宏纤维复合材料(Macro Fiber Composite,MFC)的结构振动主动控制系统构建及验证的相关试验建模、算法优化设计、硬件平台搭建与试验等研究。将遗传算法应用于线性二次高斯(LQG)控制器优化设计中,通过试验对优化前后的算法控制效果进行对比。针对复合材料导管搭建模型辨识平台与主动控制试验平台,通过实验建模的方法获得控制模型并在空气环境中进行了谐波激励下的振动主动控制试验,尝试将基于MFC的振动主动控制推向应用场景。 展开更多

关键词 宏纤维复合压电材料 泵喷推进器 振动控制 lqg最优控制 遗传算法

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车辆主动悬架的遗传粒子群LQG控制方法 被引量：31

6

作者 陈双 宗长富 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期189-193,共5页

针对LQG最优控制算法中权重系数依靠经验确定的不足,综合遗传算法和粒子群算法优点,将粒子群算法中粒子速度和位置的更新和遗传算法的选择、交叉与变异操作相结合,提出遗传粒子群LQG控制算法,以优化性能指标权重系数。建立2自由度1/4主... 针对LQG最优控制算法中权重系数依靠经验确定的不足,综合遗传算法和粒子群算法优点,将粒子群算法中粒子速度和位置的更新和遗传算法的选择、交叉与变异操作相结合,提出遗传粒子群LQG控制算法,以优化性能指标权重系数。建立2自由度1/4主动悬架车辆模型,利用Matlab/Simulink软件,对车辆悬架的遗传粒子群LQG控制进行仿真,并与传统LQG控制结果进行对比。结果表明,所提出的遗传粒子群LQG控制方法能同时改善汽车的平顺性和操纵稳定性。 展开更多

关键词 车辆 主动悬架 lqg控制 遗传粒子群算法

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车辆主动悬架的引力搜索LQG控制方法 被引量：6

7

作者 李军 周伟 张世义 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期126-131,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 车辆工程 半主动悬架 lqg控制 引力搜索算法

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基于人工蜂群算法的无人直升机LQG/LTR控制律优化设计 被引量：9

8

作者 马瑞 吴洪涛 丁力 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期2248-2254,共7页

针对无人直升机线性二次型高斯/回路传输恢复(LQG/LTR)飞行控制律设计中加权矩阵的选定问题,提出一种基于人工蜂群算法优化控制器加权矩阵的方法.采用LQG/LTR控制方法设计无人直升机的内外环自主飞行控制系统;利用蜂群算法的全局寻优能... 针对无人直升机线性二次型高斯/回路传输恢复(LQG/LTR)飞行控制律设计中加权矩阵的选定问题,提出一种基于人工蜂群算法优化控制器加权矩阵的方法.采用LQG/LTR控制方法设计无人直升机的内外环自主飞行控制系统;利用蜂群算法的全局寻优能力,通过最小化性能指标对状态反馈控制器进行优化;在系统噪声和阵风的干扰下,对该无人直升机飞行控制系统进行轨迹跟踪仿真.研究结果表明,该优化设计方法提高了控制器的设计效率,优化后的控制器的跟踪性能和鲁棒性有了明显提高. 展开更多

关键词 无人直升机 线性二次型高斯/回路传输恢复 人工蜂群算法 姿态控制 轨迹跟踪

原文传递

车辆磁流变半主动悬架GSA-LQG控制研究 被引量：9

9

作者 李刚 谢淼锦 +2 位作者 胡国良 杨程 阮志勇 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第11期48-54,共7页

针对传统的线性二次型高斯(Linear Quadratic Gaussian,LQG)控制器存在各加权矩阵系数不易确定等问题,对于车辆磁流变半主动悬架设计了基于引力搜索算法(Gravity Search Algorithm,GSA)的线性二次型高斯(GSA-LQG)控制。以悬架各性能指... 针对传统的线性二次型高斯(Linear Quadratic Gaussian,LQG)控制器存在各加权矩阵系数不易确定等问题,对于车辆磁流变半主动悬架设计了基于引力搜索算法(Gravity Search Algorithm,GSA)的线性二次型高斯(GSA-LQG)控制。以悬架各性能指标为目标函数,采用引力搜索算法对加权矩阵系数进行寻优。选用磁流变阻尼器(Magnetorheological Damper,MRD)作为悬架的半主动部件,同时建立二自由度的1/4车辆磁流变半主动悬架系统模型。以随机路面激励作为输入,在MATLAB/Simulink软件中分别对被动悬架控制、基于LQG控制的车辆磁流变半主动悬架和基于GSA-LQG控制的车辆磁流变半主动悬架进行仿真分析,结果表明,基于GSA-LQG控制的车辆磁流变半主动悬架具有更好的舒适性能和安全性能。 展开更多

关键词 半主动悬架 磁流变阻尼器 引力搜索算法 GSA-lqg控制

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主动悬架LQG控制加权系数果蝇优化方法 被引量：2

10

作者 李冰林 孙宁 《噪声与振动控制》 CSCD 2017年第4期20-24,共5页

在汽车主动悬架LQG控制器的设计中,以悬架性能指标作为目标函数的加权系数通常为定值,为使系统性能达到更优,提出利用果蝇算法的参数少、易调节、计算量小、寻优精度高的特性,对其进行优化,提高LQG控制器的设计效率和性能。仿真结果表明... 在汽车主动悬架LQG控制器的设计中,以悬架性能指标作为目标函数的加权系数通常为定值,为使系统性能达到更优,提出利用果蝇算法的参数少、易调节、计算量小、寻优精度高的特性,对其进行优化,提高LQG控制器的设计效率和性能。仿真结果表明,与传统的LQG控制结果进行对比,所采用的LQG控制果蝇优化权值系数方法更能改善汽车的主动悬架的性能。 展开更多

关键词 振动与波 主动悬架 lqg控制 果蝇算法 加权系数

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基于多种群遗传算法的主动座椅LQG控制器优化 被引量：3

11

作者 胡启国 骆艳丽 《噪声与振动控制》 CSCD 2020年第2期1-6,共6页

针对LQG控制器权重系数依靠经验选取的不足,提出基于多种群遗传算法的主动座椅悬架LQG控制器权重系数的多目标优化设计方法。在建立6自由度主动座椅悬架模型的基础上,利用最优控制理论设计LQG控制器;以LQG控制器权重系数为变量,以各性... 针对LQG控制器权重系数依靠经验选取的不足,提出基于多种群遗传算法的主动座椅悬架LQG控制器权重系数的多目标优化设计方法。在建立6自由度主动座椅悬架模型的基础上,利用最优控制理论设计LQG控制器;以LQG控制器权重系数为变量,以各性能指标为优化目标,建立基于权重系数的多目标优化函数;利用MPGA算法的全局搜索能力,对LQG控制器权重系数进行寻优,实现对主动座椅悬架最优控制器的优化。仿真结果表明:经MPGA算法优化权重系数后,适应度函数值比GA算法优化时降低0.9左右,验证了此优化方法的有效性。 展开更多

关键词 振动与波 多种群遗传算法 lqg控制器 权重系数 主动座椅

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基于遗传算法的汽车主动悬架LQG控制器的设计 被引量：2

12

作者 陈丽静 《厦门理工学院学报》 2017年第5期12-16,共5页

采用合适种群规模遗传算法,寻求在一定范围内满足车身垂向加速度、轮胎垂向变形量、悬架动挠度均方根值相对于被动悬架都降低的最优加权系数,设计了基于遗传算法的汽车主动悬架线性LQG控制器。Matlab/Simulink仿真实验表明:采用合适种... 采用合适种群规模遗传算法,寻求在一定范围内满足车身垂向加速度、轮胎垂向变形量、悬架动挠度均方根值相对于被动悬架都降低的最优加权系数,设计了基于遗传算法的汽车主动悬架线性LQG控制器。Matlab/Simulink仿真实验表明:采用合适种群规模遗传算法选取最优加权系数的用时数只需常规编程的1.17%;采用最优加权系数的LQG控制器的汽车主动悬架,可以在不影响汽车操纵稳定性和悬架行程的前提下,很好地提高汽车的行驶平顺性。 展开更多

关键词 汽车主动悬架 lqg控制器 遗传算法 加权系数

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基于帝国竞争算法和LQG的磁流变阻尼器-建筑结构系统的振动控制 被引量：2

13

作者 林秀芳 陈淑梅 黄国荣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第5期194-201,共8页

目前,磁流变阻尼器(Magnetorheological Damper,MRD)已经成为一种重要的智能半主动控制装置。为实现MRD对建筑结构的减震控制,首先,通过引入一种帝国竞争算法(Imperialist Competitive Algorithm,ICA)和线性二次型高斯(Linear Quadratic... 目前,磁流变阻尼器(Magnetorheological Damper,MRD)已经成为一种重要的智能半主动控制装置。为实现MRD对建筑结构的减震控制,首先,通过引入一种帝国竞争算法(Imperialist Competitive Algorithm,ICA)和线性二次型高斯(Linear Quadratic Gaussian,LQG)控制相结合的智能控制方法(ICA-LQG)计算出理想的控制力。针对LQG控制器的加权矩阵难以整定这一问题,根据优化目标和阻尼力的限制条件,利用ICA对其参数进行优选。然后,通过对一款商用的MRD进行性能测试,获得其基于Bouc-Wen模型的动力学特性。最后,利用剪枝最优控制(Clipped-Optimal Control,COC)方法将ICA-LQG计算的理想控制力转化为MRD的控制电流。为检验这种集成了ICA-LQG和COC的半主动控制(ICALQG-COC)方法的有效性,以一个三层的框架结构为工程背景,分别对无控制、两种被动控制、未经优化的LQG-COC(LQG-COC)半主动控制以及ICA-LQG-COC半主动控制下的减震结果进行比较分析。三种地震波激励下的数值结果都表明:在所比较的控制方法中,ICA-LQG-COC方法展现出最优越的综合控制性能并且能够最大限度地减小结构的最大位移和加速度响应。 展开更多

关键词 磁流变阻尼器 振动控制 帝国竞争算法 lqg控制

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基于交替迭代的车辆主动悬架LQG控制器设计 被引量：4

14

作者 于曰伟 周长城 +2 位作者 赵雷雷 邢玉清 石沛林 《山东大学学报（工学版）》 CAS 北大核心 2017年第4期50-58,共9页

针对主动悬架线性二次高斯控制(linear-quadratic-Gaussian control,LQG)控制器,提供一种快速确定其最佳控制加权系数及最优控制力的方法。通过车辆行驶平顺性评价指标分析,利用无量纲归一化思想建立主动悬架最优控制目标函数,给出平顺... 针对主动悬架线性二次高斯控制(linear-quadratic-Gaussian control,LQG)控制器,提供一种快速确定其最佳控制加权系数及最优控制力的方法。通过车辆行驶平顺性评价指标分析,利用无量纲归一化思想建立主动悬架最优控制目标函数,给出平顺性加权系数与控制加权系数间的关系;根据主动悬架力学模型,利用Newmark-β显式积分法,建立平顺性加权系数仿真分析模型。以路面不平度作为输入激励,以轮胎动位移和悬架动挠度为约束条件,借鉴交替迭代思想建立交替迭代优化算法,建立主动悬架LQG控制加权系数及控制力的优化方法。通过与现有LQG控制器设计方法的对比分析,对本设计方法的先进性和可靠性进行仿真验证,结果表明设计的LQG控制器能够显著改善车辆的乘坐舒适性。 展开更多

关键词 主动悬架 lqg控制器 加权系数 最优控制力 交替迭代优化算法

原文传递

基于LQG-I的风力发电机组优化控制策略研究 被引量：1

15

作者 曹松青 郝万君 +2 位作者 陈歆婧 郝诗源 李泽 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第7期1061-1066,共6页

文章针对风电系统的随机性、不确定性和未建模动态等特征,提出了LQG-I优化控制策略。首先,运用机理分析的方法建立了风力发电系统数学模型。在此基础上,设计了LQG-I控制策略,既保留了LQG在克服随机扰动方面的优势,又利用了积分控制在解... 文章针对风电系统的随机性、不确定性和未建模动态等特征,提出了LQG-I优化控制策略。首先,运用机理分析的方法建立了风力发电系统数学模型。在此基础上,设计了LQG-I控制策略,既保留了LQG在克服随机扰动方面的优势,又利用了积分控制在解决系统的不确定性和未建模动态方面的优势。为了进一步改善对系统的控制性能,采用粒子群优化算法对加权矩阵Q,Qe,R的参数进行整定。最后,以高风速区功率和发电机转矩优化控制问题为例,在matlab/simulink平台下仿真验证了所提优化控制策略的可行性和有效性。仿真结果表明:所提出的LQG-I优化控制策略能够实时跟踪风速的变化,保证发电机角速度、转矩和输出功率的稳定;在同等条件下,该控制策略比传统LQG控制器性能更优越。 展开更多

关键词 积分作用 lqg控制 风力发电机组 稳态误差 粒子群算法

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基于遗传算法的LQG/LTR航空发动机性能优化

16

作者 谭荣福 彭炜明 +1 位作者 张钧天 赵伟娟 《计算技术与自动化》 2016年第4期33-38,共6页

针对飞行控制系统控制器的设计中存在建模误差以及飞行过程中外界干扰的影响,采用LQG/LTR鲁棒控制方法完成某型战斗燃油机控制系统控制器的设计。为了提高战斗机控制精度,解决LQG/LTR鲁棒控制方法中存在的权矩阵Q和R选择困难的局限性,... 针对飞行控制系统控制器的设计中存在建模误差以及飞行过程中外界干扰的影响,采用LQG/LTR鲁棒控制方法完成某型战斗燃油机控制系统控制器的设计。为了提高战斗机控制精度,解决LQG/LTR鲁棒控制方法中存在的权矩阵Q和R选择困难的局限性,加入遗传算法,进行在线寻优。同时针对不同飞行条件下系统以及系统建模过程中造成的参数不确定性问题分别进行仿真,并与传统PID以及控制效果较好的基于遗传算法的PID控制进行对比仿真。理论研究和系统仿真结果表明,基于遗传算法的LQG/LTR控制系统与基于遗传算法的PID控制相比,不但具有良好的鲁棒性,而且响应快速,控制精度高,满足了战斗机飞行控制的要求。 展开更多

关键词 lqg/LTR 鲁棒控制 遗传算法 PID MATLAB/SIMULINK

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一种用于主动悬架LQG控制器设计权重优化的改进遗传算法 被引量：10

17

作者 段源博 李靖玮 罗建南 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第11期278-283,共6页

如何实现在不同行驶条件下汽车两大性能的最佳协调(即乘坐舒适性和操作稳定性)是主动悬架设计的关键。在LQG控制器设计中,性能指标的加权系数决定了汽车在当前条件下的各性能间的最佳平衡。而实际中需要考虑的因素来自多个方面,如不同... 如何实现在不同行驶条件下汽车两大性能的最佳协调(即乘坐舒适性和操作稳定性)是主动悬架设计的关键。在LQG控制器设计中,性能指标的加权系数决定了汽车在当前条件下的各性能间的最佳平衡。而实际中需要考虑的因素来自多个方面,如不同路面的不平度、车辆行驶速度、车载质量、甚至还可能包括不同驾驶员偏好等,因而使得控制器设计中对权重系数的选取较难处理。针对这一难题,提出了一种改进的遗传算法优化方案。根据驾驶人(或乘员)对不同方面的性能需求,建立包含不同权值系数的适应度函数,针对适应度函数设计了典型的优化模式,并通过对惩罚函数值的适当选取来实现对性能指标加权系数的优化。通过不同工况及要求下的仿真,分析了该算法的可行性和有效性。研究结果表明,所提出的权值适应度函数优化方法简单、可行、有效。所设计的改进遗传算法能够高效地优化性能指标的加权系数以实现汽车在当前条件下的不同性能的最佳平衡,从而为主动悬架LQG控制器的设计提供一个有效的方法。 展开更多

关键词 主动悬架 lqg控制器设计 加权系数优化 改进遗传算法

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基于LQG与LMS的电磁轴承系统振动控制研究 被引量：5

18

作者 张生光 张学宁 胡文颖 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第2期210-216,共7页

电磁轴承传统的PID控制器鲁棒性不足,对不平衡振动难以有效抑制,针对这一问题,开展了基于线性二次型高斯(LQG)控制与最小均方(LMS)算法的电磁轴承转子系统振动控制研究。首先,基于有限元方法建立了转子系统模型,并对模型进行了降阶;随后... 电磁轴承传统的PID控制器鲁棒性不足,对不平衡振动难以有效抑制,针对这一问题,开展了基于线性二次型高斯(LQG)控制与最小均方(LMS)算法的电磁轴承转子系统振动控制研究。首先,基于有限元方法建立了转子系统模型,并对模型进行了降阶;随后,考虑传感器与功率放大器模型及参数的影响,与转子系统模型耦合,建立了系统的综合模型,并基于线性二次型的方法设计了状态观测器及状态反馈控制器,构建了LQG控制器;最后,在模型中添加了LMS算法,建立了综合LQG控制与LMS算法的电磁轴承转子系统振动抑制模型,并且对模型进行了求解。研究结果表明:所建立的状态观测器能够有效跟随系统位移变化,在0.1 s内实现跟随系统的位移输出;不考虑LMS算法时,增加矩阵Q的位移项元素数值,可使系统振动幅值降低16.6%;考虑LMS算法后,转子系统不平衡振动得到有效抑制,当Q矩阵位移项元素为10^(6)时,在一阶弯曲临界转速工况下,振幅在1.8 s内降低90%。 展开更多

关键词 电磁轴承系统 振动控制 线性二次型高斯(lqg)控制 最小均方(LMS)算法

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采用AHP-KCA的主动悬架LQG控制器设计 被引量：1

19

作者 赵健 柳江 +1 位作者 李明星 袁策 《华侨大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第6期732-739,共8页

为提高汽车用户的乘坐舒适性,进行基于层次分析法(AHP)和K均值聚类算法(KCA)的主动悬架控制研究.首先建立2自由度主动悬架模型,设计以悬架性能指标为目标函数的线性二次高斯(LQG)控制器;然后,利用AHP求得一组性能指标权值,并根据这组权... 为提高汽车用户的乘坐舒适性,进行基于层次分析法(AHP)和K均值聚类算法(KCA)的主动悬架控制研究.首先建立2自由度主动悬架模型,设计以悬架性能指标为目标函数的线性二次高斯(LQG)控制器;然后,利用AHP求得一组性能指标权值,并根据这组权值在MATLAB软件中得到225组新的权值;最后,在MATLAB/Simulink软件中进行主、被动悬架性能的仿真,通过KCA对权值分类分级.仿真结果表明:与被动悬架相比,采用AHP-KCA结合算法得到的主动悬架性能有所提高,尤其是车辆乘坐舒适性;与仅利用AHP相比,AHP-KCA结合算法进一步提升车辆悬架的性能,证明了其优越性. 展开更多

关键词 主动悬架 线性二次高斯(lqg)控制器 加权系数 层次分析法(AHP) K均值聚类算法(KCA)

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Truetime的网络控制系统仿真研究 被引量：10

20

作者 陈波 孟朝明 +2 位作者 葛斌 刘长征 于洋 《控制工程》 CSCD 2008年第5期501-503,共3页

介绍了网络控制系统,Truetime工具箱以及安装过程。结合使用Jitterbug工具箱用LQG算法对3个倒立摆网络控制模型进行了仿真实验,运用EDF算法和RM算法进行仿真对比。从结果可以看出,3个倒立摆都得到了很好的控制,EDF的总体控制性能要优于R... 介绍了网络控制系统,Truetime工具箱以及安装过程。结合使用Jitterbug工具箱用LQG算法对3个倒立摆网络控制模型进行了仿真实验,运用EDF算法和RM算法进行仿真对比。从结果可以看出,3个倒立摆都得到了很好的控制,EDF的总体控制性能要优于RM控制算法。从丢包率和网络传输速度两方面研究了网络服务质量(QoS)对控制性能的影响。采用PID算法控制单回路的直流电机模型,丢包率较小,传输速率较快,控制性能较好。 展开更多

关键词 网络控制系统 lqg算法 Jtterbug TRUETIME 调度策略

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