智能汽车稳定性MPC实时性改进的显式解方法

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作者 焦恒超 舒然 +2 位作者 曾兆枫 唐小林 舒红宇 《机械工程学报》 北大核心 2025年第10期263-275,共13页

模型预测控制(Model predictive control,MPC)具有很多优点,但用于智能汽车横摆稳定性控制时,由于其动力学模型的多约束和非线性问题,致使MPC优化算法复杂,难以实现足够短的控制周期和步长。为此,提出一种智能汽车横摆稳定性MPC的在线... 模型预测控制(Model predictive control,MPC)具有很多优点,但用于智能汽车横摆稳定性控制时,由于其动力学模型的多约束和非线性问题,致使MPC优化算法复杂,难以实现足够短的控制周期和步长。为此,提出一种智能汽车横摆稳定性MPC的在线显式求解方法,使用泰勒展开将非线性模型预测控制(Nonlinear model predictive control,NMPC)转换为线性时变模型预测控制(Linear time-varying model predictive control,LTV-MPC)。再使用滚动调整的权重系数,将不等式约束优化转换为能直接显式求解的无约束优化,以避免多步迭代寻优、加快MPC求解速度。仿真试验结果表明,在保证相同控制效果前提下,所提出的显式解方法能使MPC的求解速度提高3~4倍,可显著提高智能汽车横摆稳定性MPC的实时性。 展开更多

关键词 车辆横摆稳定性 模型预测控制 实时性 惩罚函数 显式求解

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相位高度的显函数模型及其标定 被引量：5

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作者 张旭 李祥 屠大维 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2384-2392,共9页

由于传统的相位轮廓术(PMP)使用的相位高度模型参数存储空间大,标定计算成本高,本文由绝对相位与深度坐标的关系推导出相位差高度模型的显函数模型,并提出了一种基于未知标定平面的灵活标定方法。该模型只需9个非共线的像素数据即可计... 由于传统的相位轮廓术(PMP)使用的相位高度模型参数存储空间大,标定计算成本高,本文由绝对相位与深度坐标的关系推导出相位差高度模型的显函数模型,并提出了一种基于未知标定平面的灵活标定方法。该模型只需9个非共线的像素数据即可计算出模型的15个参数,降低了计算量,节约了内存空间。提出的标定方法无需精密运动台,标定板无需覆盖整个测量范围,无需知道位置姿态,降低了标定成本,提高了标定的灵活性。对提出的模型和标定方法分别进行了仿真和实验,仿真结果验证了相位高度显函数模型的正确性和标定方法的有效性。对提出的模型和标定方法在实际的结构光系统中进行了实验,用标定后的系统对实际物体进行了测量,结果表明三维曲面具有较高的质量,证明了提出方法的可行性。 展开更多

关键词 相位轮廓术 相位高度模型 显函数模型 标定

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基于分段拟合的非线性组合调制雷达信号设计 被引量：2

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作者 张朝霞 刘杰 +2 位作者 赵岩 胡秀 杨玲珍 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第3期736-740,共5页

线性调频与伪随机码组合调制的雷达信号可增加信号复杂度,在降低信号被截获概率方面有突出优势,但该组合具有线性调频高旁瓣,且无法克服加窗处理后主瓣宽度增大的缺点。利用驻留相位产生的非线性调频信号能够抑制旁瓣的特点,提出分段拟... 线性调频与伪随机码组合调制的雷达信号可增加信号复杂度,在降低信号被截获概率方面有突出优势,但该组合具有线性调频高旁瓣,且无法克服加窗处理后主瓣宽度增大的缺点。利用驻留相位产生的非线性调频信号能够抑制旁瓣的特点,提出分段拟合的非线性调频与巴克码调制相结合的方法,将其各自的优点加以结合,不仅可以减小距离与速度模糊度,而且可以抑制旁瓣。对该组合信号的显函数模型仿真曲线和模糊函数图进行分析,仿真结果表明,该方法不仅可以降低距离与速度模糊度、降低信号被低截获概率,而且产生了比传统非线性调频更低的旁瓣,说明了该方法用于雷达信号的可行性与优越性。 展开更多

关键词 组合调制 驻留相位原理 非线性调频 显函数模型 分段拟合

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不锈钢冷连轧轧制力显函数模型的开发与应用 被引量：11

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作者 陈金山 李长生 曹勇 《中国冶金》 CAS 2015年第3期6-12,共7页

针对不锈钢冷连轧生产工艺,提出动态变形抗力概念,利用四辊可逆冷轧机和Inston高速拉伸实验机进行轧制-拉伸实验,在MMS-200热模拟实验机上测定不锈钢的应力-应变曲线,建立不锈钢动态变形抗力模型。在Hill方程的基础上建立了轧制力显函... 针对不锈钢冷连轧生产工艺,提出动态变形抗力概念,利用四辊可逆冷轧机和Inston高速拉伸实验机进行轧制-拉伸实验,在MMS-200热模拟实验机上测定不锈钢的应力-应变曲线,建立不锈钢动态变形抗力模型。在Hill方程的基础上建立了轧制力显函数模型,并通过变形抗力和摩擦因数的逆向回归计算实现模型的在线自学习。提出了适合轧制力模型的可信度评估方法,引入Theil不等式系数法,依据TIC值定性分析了模型的适用性。最终确立了适合于冷连轧生产的精确的轧制力显函数模型,并将其应用到生产实践中。统计结果表明:冷连轧过程中轧制力的模型计算值与实测值的相对误差小于3.67%,该模型具有良好的计算精度和较好的泛化能力,适合于工业生产实践。 展开更多

关键词 不锈钢 冷连轧 显函数 轧制力模型 不等式系数法

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不同条件下Green-Ampt模型累积入渗量显函数的适用性 被引量：11

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作者 刘继龙 马孝义 张振华 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 2010年第1期11-19,共9页

通过分析Green-Ampt模型和Philip模型计算累积入渗量的方程,利用两模型参数之间的转换关系,建立两个Green-Ampt模型累积入渗量的显函数,并对其适用性进行评价.不同土壤质地和田间试验条件下的入渗试验检验表明,显函数Ⅰ计算的累积入渗量... 通过分析Green-Ampt模型和Philip模型计算累积入渗量的方程,利用两模型参数之间的转换关系,建立两个Green-Ampt模型累积入渗量的显函数,并对其适用性进行评价.不同土壤质地和田间试验条件下的入渗试验检验表明,显函数Ⅰ计算的累积入渗量的IRE和RMSE分别为0.01%、0.34%、0.33%、0.33%、1.98%和0.13、0.05、0.09、0.09、0.09,显函数Ⅱ计算的累积入渗量的IRE和RMSE分别为1.53%、0.40%、2.11%、0.67%、4.88%和0.15、0.05、0.11、0.09、0.16,显函数Ⅰ和显函数Ⅱ的计算误差都较小,显函数Ⅰ的计算精度相对更高;土壤质地不同时显函数Ⅰ和显函数Ⅱ的计算精度都有较大差别;田间试验条件下显函数Ⅰ和显函数Ⅱ的计算精度都有所降低.此外建立的显函数结构较为简单,具有一定的物理基础,可利用建立的显函数解决入渗问题. 展开更多

关键词 GREEN-AMPT模型 Philip模型 累积入渗量 显函数

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降水头垂直入渗Green-Ampt模型显式近似解研究 被引量：3

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作者 范文涛 牛文全 +1 位作者 张振华 甲宗霞 《灌溉排水学报》 CSCD 北大核心 2012年第1期50-53,共4页

在分析降水头入渗过程的基础上,应用Green-Ampt入渗模型,并假定降水头垂直一维入渗也适用于Philip入渗模型的前提下,通过二模型参数间的转换关系建立了适用于降水头垂直一维入渗的累积入渗量的显式函数,并利用3种不同土壤进行了检验。... 在分析降水头入渗过程的基础上,应用Green-Ampt入渗模型,并假定降水头垂直一维入渗也适用于Philip入渗模型的前提下,通过二模型参数间的转换关系建立了适用于降水头垂直一维入渗的累积入渗量的显式函数,并利用3种不同土壤进行了检验。结果表明,降水头垂直一维入渗的累积入渗量可适用于Philip入渗模型,所建立的降水头垂直一维累积入渗量显函数的整体相对误差分别为1.89%、0.02%、0.10%;均方根误差分别为0.13、0.07、0.08,模型的模拟精度较高,能有效地模拟连续降水头条件下的入渗过程。 展开更多

关键词 降水头 GREEN-AMPT模型 累积入渗量 显式函数

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基于偏微分方程的混合噪声去噪研究 被引量：12

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作者 杨农丰 吴成茂 屈汉章 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第6期1899-1902,共4页

针对目前图像去噪方法存在的主要缺陷是仅适用于单一噪声的滤除,无法解决图像混合噪声去噪的问题,提出一种加权混合噪声模型,建立其能量泛函表达式,利用变分法获得其欧拉—拉格朗日方程并给出其显式差分迭代求解算法。通过对其数值算法... 针对目前图像去噪方法存在的主要缺陷是仅适用于单一噪声的滤除,无法解决图像混合噪声去噪的问题,提出一种加权混合噪声模型,建立其能量泛函表达式,利用变分法获得其欧拉—拉格朗日方程并给出其显式差分迭代求解算法。通过对其数值算法的改进,不仅提高了该模型数值算法的速度和稳定性,而且在一定程度上避免了降噪后图像的阶梯效应。仿真实验表明,加权混合噪声去噪算法在去除混合噪声的同时更好地保留了图像的细节信息,其降噪性能相比现有方法有一定程度的改善。 展开更多

关键词 图像去噪 全变分模型 能量泛函 阶梯效应 显式差分

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柔性直流输电系统显式模型预测低复杂度控制技术 被引量：1

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作者 张虹 孔冠荀 +2 位作者 杨杨 葛得初 代宝鑫 《现代电力》 北大核心 2020年第1期90-97,共8页

建立电压源型换流器的高压直流输电系统三阶分段仿射系统模型。针对传统的模型预测控制需要滚动优化的缺点,应用显式模型预测控制的方法,通过多参数二次规划来对状态空间进行凸划分,将原本大量的在线控制计算过程转移到离线阶段进行预... 建立电压源型换流器的高压直流输电系统三阶分段仿射系统模型。针对传统的模型预测控制需要滚动优化的缺点,应用显式模型预测控制的方法,通过多参数二次规划来对状态空间进行凸划分,将原本大量的在线控制计算过程转移到离线阶段进行预计算。为降低其离线计算的复杂度,引入分离函数和误判点的概念,通过严格分离饱和分区的方法,减少需要预计算和划分的分区数量,也间接加快了在线计算时状态量搜索对应分区的速度。通过仿真分析验证了嵌入分离函数后,在负载突增和系统参数变化等环境下显式模型预测控制的控制性能。 展开更多

关键词 高压直流输电 显式模型预测控制 分离函数 低复杂度 误判点

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亚临界水中葡萄糖转化生成5-羟甲基糠醛的理论研究 被引量：1

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作者 阎智锋 连洁 +5 位作者 赵舟 何春启 岳秀萍 王玉萍 吴杏 卢建军 《燃料化学学报》 CSCD 北大核心 2021年第8期1122-1131,共10页

采用色散修正的密度泛函理论,分别采用隐性溶剂模型和显性溶剂模型,对比研究了亚临界水中葡萄糖异构化为果糖以及果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)的反应机理。结果表明,显性溶剂模型更接近真实反应情况,溶剂水分子能够参与反应并在质... 采用色散修正的密度泛函理论,分别采用隐性溶剂模型和显性溶剂模型,对比研究了亚临界水中葡萄糖异构化为果糖以及果糖脱水制备5-羟甲基糠醛(5-HMF)的反应机理。结果表明,显性溶剂模型更接近真实反应情况,溶剂水分子能够参与反应并在质子迁移过程起催化作用。葡萄糖异构化反应的控速步骤为开环葡萄糖的醛-烯醇异构化,其活化能取决于开环葡萄糖中α−H提取的难易程度及生成的碳负离子的稳定性。果糖脱水反应控速步骤为呋喃果糖的第一次分子内脱水,所需活化能取决于呋喃果糖C(2)位OH质子化脱水后形成的碳正离子的稳定性。本工作揭示了Brønsted碱对葡萄糖异构化反应及Brønsted酸对果糖脱水反应促进作用的根本原因,为葡萄糖降解转化催化剂的调控及溶剂的筛选提供理论依据。 展开更多

关键词 色散修正密度泛函理论 显性溶剂模型 葡萄糖 果糖 5-HMF

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一种求解光伏电池5参数模型的方法 被引量：22

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作者 孔祥雨 徐永海 +3 位作者 曾雅文 陶顺 肖湘宁 杨琳 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第22期46-50,共5页

提出了一种求解光伏电池5参数模型的方法。依据在I-V特性方程的短路点、开路点和最大功率点得到的4个表征5参数之间关系的方程,分析了二极管理想因子(a)对光伏电池输出特性的影响;然后根据标准工况下厂家提供的数据,构造第5个方程求得... 提出了一种求解光伏电池5参数模型的方法。依据在I-V特性方程的短路点、开路点和最大功率点得到的4个表征5参数之间关系的方程,分析了二极管理想因子(a)对光伏电池输出特性的影响;然后根据标准工况下厂家提供的数据,构造第5个方程求得工况下5参数的解。基于得到的结果求解任意光照和温度下光伏电池参数,进而采用Lambert W函数的显式I-V方程得到光伏电池输出电流和电压。最后,通过与Shell S65和TDB125×125-72-P光伏电池I-V特性和最大功率实测数据比对,验证了所提出方法的正确性。 展开更多

关键词 光伏电池 5参数模型 参数求解 Lambert W函数 显式方程

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基于极限平衡的边坡稳定概率显式功能函数逐步修正求解 被引量：5

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作者 苏永华 孙晓明 颜永国 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期15-20,共6页

首先分析了边坡极限平衡分析方法稳定性系数计算原理,提出了其隐函数形式在可靠度分析时不能采用解析方法求解的问题。利用可靠度指标的几何意义,在建立近似程度判断标准的基础上,提出了在验算点附近采用简单显式函数近似实际极限状态... 首先分析了边坡极限平衡分析方法稳定性系数计算原理,提出了其隐函数形式在可靠度分析时不能采用解析方法求解的问题。利用可靠度指标的几何意义,在建立近似程度判断标准的基础上,提出了在验算点附近采用简单显式函数近似实际极限状态曲面性态,然后采用解析方法计算可靠度的方法。结合边坡极限平衡的Spencer模式,给出了该方法实施的详细步骤和流程。利用该方法,分别基于边坡极限平衡的Spencer模式和Bishop模式,分析了某边坡的失效概率并与精确解进行了比较,其绝对误差分别为0.00379%和0.0039%,相对误差分别为8.42%和3.63%。 展开更多

关键词 边坡工程 可靠度 逐步求解 极限平衡 Spencer模式 显式函数

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