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四轮转向SUV路径跟踪前后轮协调控制研究
1
作者 黄继刚 杨超 +1 位作者 金智林 张涌 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2026年第1期78-86,共9页
为提高驾驶员操纵车辆的行驶轨迹精度及行驶稳定性,基于前后轮协调转向,设计四轮转向(four-wheel steering, 4WS)SUV路径跟踪的遗传算法(genetic algorithms, GA)优化线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)控制策略(GA-LQR... 为提高驾驶员操纵车辆的行驶轨迹精度及行驶稳定性,基于前后轮协调转向,设计四轮转向(four-wheel steering, 4WS)SUV路径跟踪的遗传算法(genetic algorithms, GA)优化线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)控制策略(GA-LQR)。建立4WS SUV动力学模型及驾驶员预瞄模型,分析驾驶员操纵SUV的稳定性和路径跟踪精度。利用CarSim/Simulink进行联合仿真,以横摆角速度、质心侧偏角和目标轨迹为控制目标,设计4WS SUV路径跟踪的LQR状态反馈控制策略,并采用GA优化LQR状态反馈控制的权重矩阵。双移线工况下仿真结果表明:该策略可辅助驾驶员操纵车辆,减小车辆质心侧偏角,降低横摆角速度,提高4WS SUV路径跟踪精度。 展开更多
关键词 驾驶员模型 四轮转向 路径跟踪 遗传算法 LQR状态反馈控制器
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基于ILA—LQR—PID的田间智能作业车路径跟踪控制
2
作者 苗凯 任力生 王芳 《中国农机化学报》 北大核心 2026年第2期157-167,176,共12页
智能车辆在田间行驶作业时,常因地面湿滑,摩擦力系数低出现滑移现象。为改善田间智能作业车辆工作效率,减少在湿滑路面上滑移情况,并针对控制算法参数难以确定问题,提出一种逻辑优化算法(ILA),确定LQR—PID控制器参数的控制方法ILA—LQR... 智能车辆在田间行驶作业时,常因地面湿滑,摩擦力系数低出现滑移现象。为改善田间智能作业车辆工作效率,减少在湿滑路面上滑移情况,并针对控制算法参数难以确定问题,提出一种逻辑优化算法(ILA),确定LQR—PID控制器参数的控制方法ILA—LQR—PID对路径进行跟踪控制的策略。首先建立智能车辆动力学模型,设计前馈LQR横向跟踪控制器、PID纵向速度跟踪控制器、转向滑移控制器和制动滑移控制器,并通过逻辑优化算法ILA对各控制器核心参数进行确定。为验证策略的可行性,通过MATLAB/Simulink和Carsim进行联合仿真试验,结果表明:在车速10 km/h、摩擦力系数0.9情况下,ILA—LQR—PID算法策略相比于原始LQR—PID和浣熊优化算法(COA)确定控制器参数的控制方法COA—LQR—PID,平均速度误差、最大横向误差和到点误差分别降低88.1%、85.8%、98.6%和6%、41.1%、57.3%;在车速10 km/h、摩擦力系数0.3情况下,分别降低61.1%、76.9%、97.7%和28.5%、36.3%、58.2%;在车速30 km/h、摩擦力系数0.9情况下,分别降低44.8%、92.2%、99.1%和26.9%、77.8%、91.5%。误差均为厘米级,能够满足田间作业要求,为智慧农业提供技术支持。 展开更多
关键词 田间智能作业车 路径跟踪 LQR控制 PID控制 逻辑优化算法
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铰接式公交车横向控制策略研究分析
3
作者 丁琦 常新宇 《汽车实用技术》 2026年第1期1-8,共8页
针对大型铰接式公交车由于车身过长及车辆模型复杂,而导致在复杂路况下路径跟踪存在的横向控制精度低、动态失稳及环境适应性不足等问题,文章以车长为18 m的铰接式纯电公交车为研究对象,提出基于预瞄策略的纯跟踪(PP)算法和融合前馈补... 针对大型铰接式公交车由于车身过长及车辆模型复杂,而导致在复杂路况下路径跟踪存在的横向控制精度低、动态失稳及环境适应性不足等问题,文章以车长为18 m的铰接式纯电公交车为研究对象,提出基于预瞄策略的纯跟踪(PP)算法和融合前馈补偿的线性二次调节器(LQR)控制算法对车辆进行横向控制,并通过实车实验,在中低速工况下对两种算法的横向控制性能展开对比分析;实验在具有典型城市工况的工业园区内部道路进行,充分验证算法的通用性。结果表明,LQR控制算法凭借其基于系统状态空间模型的优化策略,在中高速行驶及复杂路况下,其控制精度与鲁棒性方面更具优势,而PP算法则得益于其简单易实现的特性,在低速及常规路况下能够快速响应道路曲率变化,实现车辆对预定轨迹的紧密跟踪。 展开更多
关键词 轨迹跟踪 PP算法 LQR控制算法 横向控制 铰接式公交车
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基于麻雀算法优化的LQR农机横向跟踪控制方法 被引量：1
4
作者 魏世博 吴翔 +2 位作者 王瞧 牛群峰 樊广晓 《中国农机化学报》 北大核心 2025年第6期250-258,298,共10页
路径跟踪在智能农机中至关重要。针对线性二次型调节器(LQR)的系数矩阵Q和R选取困难易造成跟踪精度不佳问题,提出一种基于麻雀算法优化的LQR农机横向跟踪控制方法。首先,以拖拉机二自由度车辆动力学为基础,构建横向跟踪误差模型,并采用... 路径跟踪在智能农机中至关重要。针对线性二次型调节器(LQR)的系数矩阵Q和R选取困难易造成跟踪精度不佳问题,提出一种基于麻雀算法优化的LQR农机横向跟踪控制方法。首先,以拖拉机二自由度车辆动力学为基础,构建横向跟踪误差模型,并采用前馈补偿的方式抑制稳态误差。其次,设定横向误差阈值,一旦超过该误差阈值,将采用麻雀算法对权重系数进行优化调整,以提高路径跟踪精度。最后,运用CarSim—Simulink平台进行联合仿真,通过3种不同曲率的单弯道路径和多弯道正弦路径对农机横向跟踪控制器进行精度测试,并与传统LQR控制器、传统MPC控制器、粒子群优化LQR控制器进行试验对比。结果表明,传统LQR控制器和传统MPC控制器以及粒子群优化LQR控制器在4条路径下平均横向误差分别为0.0667 m、0.0749 m、0.0359 m,而具备麻雀优化功能的控制器平均横向误差最大为0.015 m,具有较好的跟踪效果。 展开更多
关键词 智能农机 横向跟踪 LQR 麻雀算法 自适应权重 粒子群优化
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基于前馈LQR算法的机电式主动悬架控制研究 被引量：1
5
作者 王凯正 林棻 +1 位作者 狄桓宇 钟国旗 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期53-59,共7页
机电式主动悬架系统实现车辆垂向性能调节时,由于机电系统的转动惯量属性,经典二自由度1/4车悬架模型无法描述该悬架系统的运动。此外,道路激励常被作为悬架状态空间的扰动项,由于道路激励无法准确估计,因此考虑道路激励的多维LQR控制... 机电式主动悬架系统实现车辆垂向性能调节时,由于机电系统的转动惯量属性,经典二自由度1/4车悬架模型无法描述该悬架系统的运动。此外,道路激励常被作为悬架状态空间的扰动项,由于道路激励无法准确估计,因此考虑道路激励的多维LQR控制率也无法直接构成。为解决上述问题,设计了一种全新的主动悬架前馈LQR控制方法(FF-LQR)。一方面基于三自由度1/4车悬架模型对LQR算法进行针对性设计,另一方面通过构建轮胎-车身运动模型,实现悬架动行程的实时反馈,并以此构建前馈控制率。仿真结果表明:与LQR算法相比,FF-LQR能够进一步降低车身垂向加速度的RMS值和轮胎动变形的RMS值,提高车辆舒适性。 展开更多
关键词 主动悬架系统 1/4车悬架模型 前馈控制 LQR算法
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基于WOA-LQR的智能车辆路径跟踪控制 被引量：2
6
作者 张闯 赵奉奎 +1 位作者 张涌 张伟 《南京信息工程大学学报》 北大核心 2025年第3期352-362,共11页
针对无人驾驶车辆在特殊行驶工况(冰雪路面、雨天路面、高速换道)下路径跟踪控制精度差的问题,本文设计了一种基于鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)的LQR控制器(WOA-LQR).首先,基于二自由度车辆动力学模型建立跟踪误差模... 针对无人驾驶车辆在特殊行驶工况(冰雪路面、雨天路面、高速换道)下路径跟踪控制精度差的问题,本文设计了一种基于鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)的LQR控制器(WOA-LQR).首先,基于二自由度车辆动力学模型建立跟踪误差模型,以此为基础设计离散LQR控制器,并采用前馈控制消除由于系统简化带来的误差.同时,为解决固定权重系数下的LQR控制器对特殊行驶工况适应性差导致跟踪精度低、车辆失稳的问题,在以横向误差、航向角误差作为评价指标的基础上,考虑车辆侧向加速度和前轮转角对车辆维持稳定的影响,并对评价指标设定相应的权重系数,设计了目标值最小的适应度函数,提出一种基于鲸鱼算法优化的LQR自适应权重系数调节策略.最后,通过Carsim/Simulink联合仿真对WOA-LQR控制器在不同工况下进行路径跟踪仿真实验.结果表明:本文提出的控制策略在复杂行驶工况下有着良好的跟踪效果,显著提升了车辆在路径跟踪过程中的控制精度,具有较强的鲁棒性. 展开更多
关键词 无人驾驶车辆 路径跟踪控制 线性二次型调节器 前馈控制 鲸鱼优化算法
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基于遗传算法优化的LQR路径跟踪控制 被引量：3
7
作者 王文博 赵书尚 +1 位作者 李阁强 李子璋 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第3期325-329,337,共6页
针对转向机器人路径跟踪问题,设计了基于遗传算法优化的线性二次型最优控制器(LQR)。首先建立车辆二自由度“自行车”动力学模型,得到车辆横向误差模型。然后构建横向误差目标函数,设计线性二次型最优状态调节器(LQR),得到控制车辆的前... 针对转向机器人路径跟踪问题,设计了基于遗传算法优化的线性二次型最优控制器(LQR)。首先建立车辆二自由度“自行车”动力学模型,得到车辆横向误差模型。然后构建横向误差目标函数,设计线性二次型最优状态调节器(LQR),得到控制车辆的前轮转角。进一步地,在控制环中加入前馈控制以消除稳态误差。在此基础上,采用遗传算法迭代优化权重矩阵Q、R来改进LQR控制器。经过Simulink与Carsim联合仿真表明,采用遗传算法优化后的LQR算法相较于未优化的LQR,横向误差减小了53%,并且大大节省了找寻最优权重矩阵的时间。 展开更多
关键词 横向运动控制 路径跟踪 遗传算法(GA) 线性二次型最优控制(LQR)
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考虑参数自适应的电液馈能悬架LQR控制研究 被引量：1
8
作者 邹俊逸 程进 +1 位作者 左鑫凯 郭思婧 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期109-118,126,共11页
电液馈能悬架具有阻尼调节和能量回收的功能,兼顾了减振和能耗两方面,合理的控制系统设计可有效改善车辆的平顺性和能耗水平。因此,针对电液馈能悬架提出了一种考虑参数自适应的线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)控制... 电液馈能悬架具有阻尼调节和能量回收的功能,兼顾了减振和能耗两方面,合理的控制系统设计可有效改善车辆的平顺性和能耗水平。因此,针对电液馈能悬架提出了一种考虑参数自适应的线性二次型调节器(linear quadratic regulator, LQR)控制策略,旨在实现控制系统的快速收敛和性能最优化。首先,由于传统LQR在参数选择上对于经验存在较高的依赖性,利用改进鲸鱼算法实现了加权系数的自适应寻优,可有效提高控制系统的计算效率;其次,将传统鲸鱼算法中的线性收敛因子改为非线性收敛因子,实现全局寻优和局部寻优的平衡,可较好地降低寻优的时间;此外,为解决现有算法容易陷入局部最优的问题,还提出了一种结合自适应权重系数和随机差分变异的策略来代替鲸鱼算法中的个体更新策略;最后,基于AMESim软件建立了电液馈能减振器的仿真模型,并搭建了试验台架,展开了阻尼特性等试验,仿真结果与试验数据吻合,验证了电液馈能减振器模型的精确性;在此基础上,基于MATLAB/Simulink软件分别搭建了LQR、传统鲸鱼算法优化LQR和改进鲸鱼算法优化LQR三种控制器,构建了MATLAB/AMESim软件的联合仿真模型,在随机路面上进行对比分析。仿真结果表明,基于改进鲸鱼算法优化的LQR可以使车身加速度、悬架动位移均方根值分别降低38.17%、74.71%,悬架的馈能功率、车轮动位移分别提高了22.50%、8.55%,验证了所提方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 电液馈能悬架 线性二次调节(LQR)控制器 参数自适应 改进鲸鱼算法
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基于GA-LQR算法的全液压主动悬架系统控制策略研究
9
作者 王同建 余乐 +2 位作者 王忱 宁悦 陈晋市 《系统仿真技术》 2025年第2期89-94,共6页
液压主动悬架系统能够有效提升车辆的行驶平顺性和操纵稳定性,其性能与控制策略密切相关。本研究采用基于遗传算法(GA)优化的线性二次型调节器(LQR)算法,实现对液压作动器控制力的准确计算,并以此作为液压油缸的控制输入,通过闭环控制... 液压主动悬架系统能够有效提升车辆的行驶平顺性和操纵稳定性,其性能与控制策略密切相关。本研究采用基于遗传算法(GA)优化的线性二次型调节器(LQR)算法,实现对液压作动器控制力的准确计算,并以此作为液压油缸的控制输入,通过闭环控制实现控制力精确输出。采用Matlab/Simulink软件获取遗传算法全局优化的LQR权矩阵参数,并利用AMESim平台建立液压主动悬架的系统模型进行联合仿真。仿真结果表明,在C级随机路面激励工况下,基于GA-LQR算法的液压主动悬架系统能够有效提升车辆的行驶平顺性。 展开更多
关键词 液压主动悬架 遗传算法 LQR算法 联合仿真
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改进遗传算法优化的空气半主动悬架LQR控制研究 被引量：2
10
作者 吕星辰 李成冬 +1 位作者 徐忠华 万益东 《汽车实用技术》 2025年第11期68-72,88,共6页
针对空气半主动悬架系统线性二次型调节器(LQR)控制方法中权重系数参数选取存在局限性,并在很大程度依靠人工经验的问题,利用改进遗传算法优秀的全局优化搜索能力和并行能力,提出了一种改进遗传算法(GA)优化LQR控制参数的策略。首先,建... 针对空气半主动悬架系统线性二次型调节器(LQR)控制方法中权重系数参数选取存在局限性,并在很大程度依靠人工经验的问题,利用改进遗传算法优秀的全局优化搜索能力和并行能力,提出了一种改进遗传算法(GA)优化LQR控制参数的策略。首先,建立1/4车辆半主动悬架系统数学模型,并在Simulink环境下搭建带有LQR控制器的仿真模型;然后,进行改进遗传算法优化LQR控制器的仿真实验。仿真结果显示,与被动悬架系统相比,在B、C级随机路面条件下,基于改进遗传算法的LQR控制器使得车身加速度峰值分别下降了42.17%、47.23%,提高了车辆的乘坐舒适性。 展开更多
关键词 半主动悬架 LQR控制 车身加速度 改进遗传算法
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基于LQR反馈控制的仓储搬运机器人避障控制方法 被引量：1
11
作者 赵冠永 刘大勇 +1 位作者 操蓉蓉 翟志敏 《机械与电子》 2025年第3期46-52,共7页
为提高仓储搬运机器人避障控制效果,提出一种基于LQR反馈控制的避障控制方法。将安装在机器人身上的激光雷达、超声波传感器和红外线传感器采集的视觉感知信息进行融合,并引用避障评估系数构建目标函数,以约束仓储搬运机器人在避障过程... 为提高仓储搬运机器人避障控制效果,提出一种基于LQR反馈控制的避障控制方法。将安装在机器人身上的激光雷达、超声波传感器和红外线传感器采集的视觉感知信息进行融合,并引用避障评估系数构建目标函数,以约束仓储搬运机器人在避障过程中的主动规避能力,适应复杂无序的工作环境。接着依据融合后的信息获取障碍物位置,并利用蝗虫优化算法求解目标函数,确定仓储搬运机器人最佳行驶路线。最后,依据LQR反馈控制理论,将当前仓储搬运机器人行驶与目标路径位置和方向的误差作为运行状态变量,并引入拉格朗日乘子,求得目标路径跟踪避障控制的反馈增益矩阵,获得最终的LQR反馈控制量,实现仓储搬运机器人避障控制。在模拟的实验环境中展开测试,结果表明,所提方法可以指导仓储搬运机器人实现精准避障,其控制误差熵较低,具有较好的避障控制性能。 展开更多
关键词 仓储搬运机器人 视觉感知信息融合 蝗虫优化算法 LQR反馈控制
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渠系优化配水与运行控制耦合模型研究
12
作者 康叶 王力 +1 位作者 王逸凡 杨芸 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第10期113-120,128,共9页
传统的灌区水资源分配和控制方法往往偏重单一模型,忽视了节制闸与分水闸之间的复杂耦合关系,难以全面解决实际灌区中的多场景需求。针对这一不足,提出了一个结合配水与控制的耦合模型,能够适用于多场景的分水计划。模型首先预设配水方... 传统的灌区水资源分配和控制方法往往偏重单一模型,忽视了节制闸与分水闸之间的复杂耦合关系,难以全面解决实际灌区中的多场景需求。针对这一不足,提出了一个结合配水与控制的耦合模型,能够适用于多场景的分水计划。模型首先预设配水方案,并依据积分时滞(ID)模型中均匀流区与回水区的水力特性,结合分水口位置进行动态调整和优化,直至确定节制闸与分水闸的调度策略与目标水位相互匹配。模型选取多项配水指标和控制指标,对不同场景下的方案进行综合评价。将模型应用于簸箕李灌区的验证结果表明,通过线性二次型(LQR)控制方法,可有效降低闸门调节的频率和幅度,提升渠道运行的稳定性与安全性。该模型为灌区的供配水管理提供了新的思路,不仅优化了灌区供水的分配效率,还大幅提高了管理水平。 展开更多
关键词 灌区渠系 运行控制 渠系优化配水 耦合模型 积分时滞(ID)模型 LQR控制算法
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基于工业机器人和智能手机的倒立摆实验平台
13
作者 张国进 《安徽电气工程职业技术学院学报》 2025年第4期114-120,共7页
针对传统倒立摆实验平台封闭性强、布线复杂、拓展性不足等问题,文章构建了基于工业机器人与智能手机的异构协同控制实验平台。该实验平台以华数工业机器人为执行机构,利用智能手机的姿态传感器获取摆杆角度,经MATLAB软件中LQR控制算法... 针对传统倒立摆实验平台封闭性强、布线复杂、拓展性不足等问题,文章构建了基于工业机器人与智能手机的异构协同控制实验平台。该实验平台以华数工业机器人为执行机构,利用智能手机的姿态传感器获取摆杆角度,经MATLAB软件中LQR控制算法计算,再通过PLC中转调节机器人实现倒立摆的平衡。仿真实验显示,该实验平台能快速收敛至平衡位置,不仅验证了非线性控制的经典方法,还提高了实验的便捷性和趣味性,对自动控制相关课程的教学具有一定积极意义。 展开更多
关键词 倒立摆 工业机器人 智能手机 UDP通信 LQR控制算法
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基于一种改进粒子群算法的变循环发动机LQR控制
14
作者 孔令哲 刘严严 李军 《内燃机与配件》 2025年第16期9-12,共4页
针对变循环发动机,设计了线性二次调节器(LQR),提高了控制器的多指令跟踪性能。针对LQR的权矩阵Q、R无理论选取方法的问题,采用智能算法对权矩阵进行搜索并实现优化。利用粒子群算法和遗传算法特点,从优化惯性重量、个体学习因子、全局... 针对变循环发动机,设计了线性二次调节器(LQR),提高了控制器的多指令跟踪性能。针对LQR的权矩阵Q、R无理论选取方法的问题,采用智能算法对权矩阵进行搜索并实现优化。利用粒子群算法和遗传算法特点,从优化惯性重量、个体学习因子、全局学习因子迭代方式、增加对局部最优解的趋近和增加交叉、变异和淘汰的机制三个方面,改进了粒子群算法,在保证算法收敛速度的同时,有效提高算法突破局部最优解的能力,最终解更接近理论最优解。使用改进粒子群算法优化后的权矩阵进行LQR控制器设计,指令跟踪性能有明显提升,响应时间降低至人工试凑法的30%左右。 展开更多
关键词 变循环发动机 LQR控制 粒子群算法 遗传算法
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基于非对称差动控制方式的磁轴承GA-LQG控制器研究
15
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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矿山机械主动减振控制算法研究
16
作者 李美琦 朱虹洁 《环境技术》 2025年第12期105-112,共8页
为降低矿山机械运行振动扰动对作业环境地质结构的冲击危害,本文以某微型矿山掘进设备为研究对象,结合其传感器采集起车和正常工作两种工况的实时数据,基于线性二次型调节器(LQR)参数优化的主动调谐质量阻尼器(AMD)主动减振算法,利用MAT... 为降低矿山机械运行振动扰动对作业环境地质结构的冲击危害,本文以某微型矿山掘进设备为研究对象,结合其传感器采集起车和正常工作两种工况的实时数据,基于线性二次型调节器(LQR)参数优化的主动调谐质量阻尼器(AMD)主动减振算法,利用MATLAB/Simulink模块开展减振控制理论研究,提升该设备的振动抑制效率与能力。系统仿真分析结果表明,对于不同工况的位移-时程和加速度-时程响应,两种工况的振动型式呈现出对称和非对称波动,且控制算法的加入并未明显改变曲线的振动型式。对比不同工况下的峰值控制效果,两种工况的位移和加速度峰值显著降低,对位移振幅的控制效果更好。位移峰值控制效果达到84.12%,均方根(RMS)值控制效果均超过80%,说明系统的最大振动幅度得到明显控制,平均振动水平得到有效抑制。加速度峰值控制效果达到62.96%,RMS值控制效果均超过60%,表明系统的冲击强度明显降低,平均振动能量得到明显改善。因此,AMD主动减振算法对振动峰值具有良好的抑制效果,能够从输出端优化系统的输出参数,有效减低高能量冲击概率,实现设备结构的主动减振控制,为矿山机械减振控制算法优化提供了有效的解决思路。 展开更多
关键词 矿山机械 主动减振 控制算法 线性二次型调节器(LQR) 优化
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基于遗传算法的LQR算法中权矩阵的优化分析 被引量：21
17
作者 郭一峰 徐赵东 +1 位作者 涂青 冉成崧 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期217-220,共4页
LQR控制算法是目前结构主动控制设计分析时最广泛采用的方法。在LQR算法中,权矩阵Q和R的选取直接影响着结构的动力反应和控制力。目前如何确定最优形式和大小的Q和R以获得全局最优控制力仍然是个难题。采用遗传算法,在一定的目标函数下... LQR控制算法是目前结构主动控制设计分析时最广泛采用的方法。在LQR算法中,权矩阵Q和R的选取直接影响着结构的动力反应和控制力。目前如何确定最优形式和大小的Q和R以获得全局最优控制力仍然是个难题。采用遗传算法,在一定的目标函数下对LQR算法中权矩阵Q和R进行优化,使其控制效果能够满足结构性能要求,并对优化结果下的动力反应进行了分析比较和结果的验证。 展开更多
关键词 LQR算法 目标函数 遗传算法 最优控制
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车辆悬挂LQR主动控制权矩阵权重参数优化 被引量：16
18
作者 张进秋 彭虎 +3 位作者 张建 彭志召 孙宜权 王辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2018年第22期214-219,共6页
针对LQR主动控制算法权矩阵Q和R的取值困难的问题,为降低权矩阵取值复杂度,分别设计权矩阵Q和R的权重参数λ和ξ。建立优化目标函数f,并分析了λ和ξ对f的影响。利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的快速搜索能力,通过降维寻优,得到目... 针对LQR主动控制算法权矩阵Q和R的取值困难的问题,为降低权矩阵取值复杂度,分别设计权矩阵Q和R的权重参数λ和ξ。建立优化目标函数f,并分析了λ和ξ对f的影响。利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)的快速搜索能力,通过降维寻优,得到目标函数最优解。对GA-LQR的振动控制性能分析结果表明,GA-LQR对乘坐舒适性和操纵稳定性的改善比LQR明显,目标函数f的值更小。该LQR权矩阵权重参数优化方法简单有效,适用于车辆工程领域。 展开更多
关键词 遗传算法 LQR 权矩阵 优化
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空间绳系机器人逼近目标协调控制方法 被引量：8
19
作者 徐秀栋 黄攀峰 孟中杰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1222-1231,共10页
为了节省空间绳系机器人的末端执行装置在逼近目标卫星过程中推力器所使用的燃料,本文提出一种利用推力器、反作用轮及空间系绳的协调控制方法。首先利用二次型最优控制器(LQR)算法计算出末端执行装置逼近目标所需的理想轨道控制力,然... 为了节省空间绳系机器人的末端执行装置在逼近目标卫星过程中推力器所使用的燃料,本文提出一种利用推力器、反作用轮及空间系绳的协调控制方法。首先利用二次型最优控制器(LQR)算法计算出末端执行装置逼近目标所需的理想轨道控制力,然后利用模拟退火算法将所需轨道控制力优化分配到推力器及空间系绳,同时利用时间延迟算法通过反作用轮补偿空间系绳产生的姿态干扰力矩。仿真结果表明,利用该协调控制方法能显著节省末端执行装置上推力器的燃料消耗,有效抑制空间系绳协调控制力产生的姿态干扰,使末端执行装置保持相对稳定的姿态。 展开更多
关键词 空间绳系机器人 LQR算法 协调控制 模拟退火 时间延迟
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基于卡尔曼滤波和线性二次型调节的两轮巡检机器人 被引量：6
20
作者 胡凌燕 徐源春 +2 位作者 徐少平 刘小平 谢志强 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期304-310,315,共8页
针对机器人建模时,需要同时控制倾角和速度的问题,在建立两轮巡检机器人数学模型的基础上,设计线性二次型调节(LQR)控制器对机器人的倾角和速度进行控制,并分析整个系统的稳定性,得到系统稳定的条件。在两轮巡检机器人实际控制过程中,... 针对机器人建模时,需要同时控制倾角和速度的问题,在建立两轮巡检机器人数学模型的基础上,设计线性二次型调节(LQR)控制器对机器人的倾角和速度进行控制,并分析整个系统的稳定性,得到系统稳定的条件。在两轮巡检机器人实际控制过程中,机器人倾角的测量不可避免地受到系统噪声和积分误差的影响,为此,引入卡尔曼滤波算法对加速度计和陀螺仪采集到的信号进行融合,以实时得到准确的机器人倾角信号。在MatlabSimulink软件平台和机器人实物平台对机器人系统进行LQR控制算法实验。结果表明,基于卡尔曼滤波和LQR算法,机器人能按照指定的速度匀速直立行走,且具有较好的抗干扰能力。 展开更多
关键词 线性二次型调节算法 稳定性分析 卡尔曼滤波 Matlab-Simulink仿真 实时控制
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