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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
1
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。
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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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职称材料
基于WOA-LQR的智能车辆路径跟踪控制
被引量:
1
2
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.
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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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职称材料
基于遗传算法优化的LQR路径跟踪控制
被引量:
2
3
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。
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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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职称材料
基于前馈LQR算法的机电式主动悬架控制研究
4
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。
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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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职称材料
考虑参数自适应的电液馈能悬架LQR控制研究
被引量:
1
5
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。
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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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职称材料
基于GA-LQR算法的全液压主动悬架系统控制策略研究
6
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。
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关键词
液压主动悬架
遗传算法
lqr
算法
联合仿真
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职称材料
改进遗传算法优化的空气半主动悬架LQR控制研究
被引量:
1
7
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。
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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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职称材料
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
8
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。
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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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职称材料
基于一种改进粒子群算法的变循环发动机LQR控制
9
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。
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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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职称材料
基于遗传算法的LQR算法中权矩阵的优化分析
被引量:
21
10
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。
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关键词
lqr
算法
目标函数
遗传算法
最优控制
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职称材料
车辆悬挂LQR主动控制权矩阵权重参数优化
被引量:
15
11
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。
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关键词
遗传算法
lqr
权矩阵
优化
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职称材料
主动调频液柱阻尼器基于遗传算法的LQR控制优化设计
被引量:
9
12
作者
符川
屈铁军
孙世国
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第2期210-214,共5页
ATLCD由调频液柱阻尼器(Tuned Liquid Column Damper,TLCD)发展而来,在TLCD液柱端部连接气压控制箱,通过引入控制气压对结构实施主动控制。采用被动TLCD优化设计方法设计阻尼比及频率比,采用LQR算法确定ATLCD系统的主动控制力,并对LQR...
ATLCD由调频液柱阻尼器(Tuned Liquid Column Damper,TLCD)发展而来,在TLCD液柱端部连接气压控制箱,通过引入控制气压对结构实施主动控制。采用被动TLCD优化设计方法设计阻尼比及频率比,采用LQR算法确定ATLCD系统的主动控制力,并对LQR算法中权矩阵采用遗传算法进行优化。以一五层钢框架结构为例,顶层装ATLCD用LQR算法进行主动控制,加载El-Centro地震波进行时程响应分析,比较无控结构及被、主动控制结构的时程响应结果表明,采用ATLCD的减振效果明显优于采用被动装置。
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关键词
主动调频液柱阻尼器
lqr
算法
遗传算法
结构主动控制
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职称材料
汽车主动悬架LQR控制研究
被引量:
8
13
作者
丁芳
王波
刘明岩
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2020年第4期52-56,共5页
为解决主动悬架LQR控制器中加权矩阵Q和R参数需要手动设计存在的人为因素干扰,提高优化结果的精度,提出基于自适应多种群遗传算法汽车主动悬架LQR控制策略,该策略融合了自适应遗传算法和多种群遗传算法的优点。其利用自适应遗传算法的...
为解决主动悬架LQR控制器中加权矩阵Q和R参数需要手动设计存在的人为因素干扰,提高优化结果的精度,提出基于自适应多种群遗传算法汽车主动悬架LQR控制策略,该策略融合了自适应遗传算法和多种群遗传算法的优点。其利用自适应遗传算法的参数自适应调整提高控制器参数的收敛速度;利用多种群遗传算法的多个种群协同进化提高控制器参数的收敛精度。研究结果表明,自适应多种群遗传算法相比自适应遗传算法以及多种群遗传算法所得寻优结果更优,可有效降低悬架在垂直方向的振动幅度,减缓路面对车体的冲击,进一步改善汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性。
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关键词
汽车
主动悬架
遗传算法
线性二次最优(
lqr
)控制
原文传递
基于LQR指标的鲁棒PID整定方法及鲁棒稳定性裕度评估
被引量:
6
14
作者
马龙华
叶正波
+1 位作者
郑泳凌
钱积新
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第5期486-489,共4页
根据 L QR指标 ,结合最小最大原理 ,使用改进遗传算法作为优化搜索算法 ,提出一种新的鲁棒 PID参数整定方法 .该方法有三个优点 :首先能通过选取衰减系数和自然频率来获取期望的闭环特性 ,并获取近似的 L QR权矩阵 ;其次为 PID控制器增...
根据 L QR指标 ,结合最小最大原理 ,使用改进遗传算法作为优化搜索算法 ,提出一种新的鲁棒 PID参数整定方法 .该方法有三个优点 :首先能通过选取衰减系数和自然频率来获取期望的闭环特性 ,并获取近似的 L QR权矩阵 ;其次为 PID控制器增加了一定程度的预测性能 ,最后用本方法设计的控制器对模型误差和外部干扰都表现出一定的鲁棒性 .仿真实例证实了该方法的有效性 .
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关键词
鲁棒稳定性
裕度评估
lqr
指标
最小最大准则
遗传算法
鲁棒PID参数
整定
优化控制理论
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职称材料
车辆悬架LQR控制器权值优化方法
被引量:
14
15
作者
蓝会立
高远
+1 位作者
谭光兴
范健文
《科学技术与工程》
北大核心
2013年第17期4833-4837,共5页
线性二次型最优控制(LQR)算法是汽车主动悬架控制策略的一种重要方法,其控制性能取决于悬架系统变量的加权系数。权值系数的选取成为LQR控制器设计的难点。针对权值系数没有固定解析方法而无法保证悬架系统达到最优控制性能的问题。提...
线性二次型最优控制(LQR)算法是汽车主动悬架控制策略的一种重要方法,其控制性能取决于悬架系统变量的加权系数。权值系数的选取成为LQR控制器设计的难点。针对权值系数没有固定解析方法而无法保证悬架系统达到最优控制性能的问题。提出一种基于遗传算法的权值系数优化方法,以1/4主动悬架的车身垂向加速度、悬架动挠度和轮胎动位移性能指标作为目标函数对LQR控制器的权值系数矩阵进行优化设计。仿真结果表明,与被动悬架控制相比,方法不仅能提高LQR控制器设计效率,而且可以有效提高车辆行驶的平顺性。
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关键词
主动悬架
lqr
控制
遗传算法
权值优化
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职称材料
基于LQR算法的倒立摆动态可视控制系统
被引量:
4
16
作者
张涛
蒋静坪
《武汉理工大学学报(信息与管理工程版)》
CAS
2008年第5期685-688,共4页
针对倒立摆系统的非线性特点,利用LQR算法实现了对倒立摆系统的小车位置和摆杆角度的同时控制。为了生动直观地演示这一控制效果,提出了使用组态软件对倒立摆系统进行动态可视化处理的实现方案。仿真计算和组态设计结果表明,该方案不仅...
针对倒立摆系统的非线性特点,利用LQR算法实现了对倒立摆系统的小车位置和摆杆角度的同时控制。为了生动直观地演示这一控制效果,提出了使用组态软件对倒立摆系统进行动态可视化处理的实现方案。仿真计算和组态设计结果表明,该方案不仅直观地证明了LQR算法在倒立摆系统中的应用价值,而且在实际教学过程中取得了良好的教学效果。
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关键词
最优控制
lqr
算法
倒立摆系统
组态软件
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职称材料
改进教与学优化算法的LQR控制器优化设计
被引量:
8
17
作者
拓守恒
邓方安
雍龙泉
《智能系统学报》
CSCD
北大核心
2014年第5期602-607,共6页
为了快速有效地确定线性二次最优控制(linear quadratic regulator,LQR)问题中的加权矩阵Q和R,针对主动悬架LQR控制器权系数设计问题,提出一种改进的教与学优化算法进行LQR优化设计。算法对基本教与学优化算法中的"教"与"...
为了快速有效地确定线性二次最优控制(linear quadratic regulator,LQR)问题中的加权矩阵Q和R,针对主动悬架LQR控制器权系数设计问题,提出一种改进的教与学优化算法进行LQR优化设计。算法对基本教与学优化算法中的"教"与"学"阶段进行了进一步的改进,同时提出一种"自我学习"策略。通过仿真实验表明,和基本教与学算法、粒子群算法、遗传算法相比,本文算法在对主动悬架LQR控制器优化时,具有收敛速度快,求解精度高和稳定性强等优势。
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关键词
教与学优化算法
lqr
控制器
优化控制
主动悬架
粒子群优化算法
遗传算法
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职称材料
多种群遗传算法的倒立摆LQR控制器设计
被引量:
16
18
作者
谌海云
杜振华
+1 位作者
邹宁波
石明江
《控制工程》
CSCD
北大核心
2014年第3期391-394,共4页
针对传统遗传算法在设计倒立摆LQR控制器时,算法会因个别超常个体或群体较快趋于单一化而导致不能得到满意控制参数的问题,利用Sheffield遗传工具箱,设计了多种群遗传算法。算法的开始引入了多个种群同时进行优化搜索,不同的种群采用不...
针对传统遗传算法在设计倒立摆LQR控制器时,算法会因个别超常个体或群体较快趋于单一化而导致不能得到满意控制参数的问题,利用Sheffield遗传工具箱,设计了多种群遗传算法。算法的开始引入了多个种群同时进行优化搜索,不同的种群采用不同的交叉概率和变异概率,种群之间采用移民算子建立联系,各种群产生的最优个体通过精华种群实现留优。在Simulink环境下建立模型并计算性能指标,Simulink环境下的输出值作为多种群遗传算法的目标函数值。仿真结果表明,在存在建模误差的情况下,本算法稳定性好、遗传代数小,有效地避免了早熟,更为适合复杂问题的优化。
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关键词
lqr
控制器
多种群遗传算法
倒立摆
原文传递
履带车辆电磁主动悬挂LQR控制研究
被引量:
2
19
作者
岳杰
张进秋
+2 位作者
彭志召
张磊
彭颜铭
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2014年第12期1907-1911,共5页
针对军用履带车辆悬挂系统对车辆行驶中的振动控制需求,采用了磁流变阻尼器与电磁作动器相复合的方式,引入履带车辆电磁主动悬挂,建立了悬挂动力学模型。采用滤波白噪声方法生成路面随机输入激励,并导出了悬挂系统状态方程,进而设计和...
针对军用履带车辆悬挂系统对车辆行驶中的振动控制需求,采用了磁流变阻尼器与电磁作动器相复合的方式,引入履带车辆电磁主动悬挂,建立了悬挂动力学模型。采用滤波白噪声方法生成路面随机输入激励,并导出了悬挂系统状态方程,进而设计和仿真分析了LQR最优主动控制算法。研究结果表明,采用该控制方法对于提高履带车辆行驶的安全性和乘坐舒适性是可行的。在某型履带车辆上,当负重轮相对动载荷均方根值仅增加2.82%和悬挂动行程小于三分之一最大行程时,车体加速度均方根值能降低40.74%。
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关键词
振动
最优控制
变阻尼
履带车辆
电磁悬挂
主动控制
lqr
算法
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职称材料
基于遗传算法的履带车辆电磁悬挂LQR控制优化
被引量:
4
20
作者
岳杰
张进秋
+1 位作者
彭志召
张磊
《机械设计与制造》
北大核心
2015年第2期229-232,237,共5页
提出采用遗传算法对电磁悬挂LQR控制算法进行优化的方法。针对被动悬挂不可控、半主动悬挂不能主动出力和主动悬挂耗能过大等问题,提出并设计了基于电磁作动器和磁流变阻尼器相复合的履带车辆电磁悬挂结构方案,并依据其简化模型设计了LQ...
提出采用遗传算法对电磁悬挂LQR控制算法进行优化的方法。针对被动悬挂不可控、半主动悬挂不能主动出力和主动悬挂耗能过大等问题,提出并设计了基于电磁作动器和磁流变阻尼器相复合的履带车辆电磁悬挂结构方案,并依据其简化模型设计了LQR控制器。提出采用主、被动悬挂性能评价指标的均方根比值之和作为适应度函数进行LQR权系数优化的方法。仿真结果很好的证明了采用集成优化的电磁悬挂LQR控制能够较大地提高履带车辆的行驶平稳性,并且该优化方法也同样适用于汽车悬架。
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关键词
履带车辆
电磁悬挂
磁流变阻尼器
电磁作动器
遗传算法
lqr
控制
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职称材料
题名
基于麻雀算法优化的LQR农机横向跟踪控制方法
被引量:
1
1
作者
魏世博
吴翔
王瞧
牛群峰
樊广晓
机构
河南工业大学电气工程学院
出处
《中国农机化学报》
北大核心
2025年第6期250-258,298,共10页
基金
河南省重点研发与推广专项(科技攻关)项目(222103810083)
河南省科技攻关项目(222102220080)
河南工业大学博士启动基金(2019BS055)。
文摘
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。
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
Keywords
intelligent agricultural machinery
horizontal tracking
lqr
sparrow
algorithm
adaptive weight
particle swarm optimization
分类号
S220 [农业科学—农业机械化工程]
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职称材料
题名
基于WOA-LQR的智能车辆路径跟踪控制
被引量:
1
2
作者
张闯
赵奉奎
张涌
张伟
机构
南京林业大学汽车与交通工程学院
江苏省特种设备安全监督检验研究院吴江院
出处
《南京信息工程大学学报》
北大核心
2025年第3期352-362,共11页
基金
江苏省重点研发计划(产业前瞻与关键核心技术)(BE2022053-2)
江苏省重点研发计划(现代农业)(BE2021339)
+1 种基金
南京林业大学青年科技创新基金(CX2019018)
江苏省特种设备安全监督检验研究院吴江院项目(KI(Y)2023042)。
文摘
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.
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
Keywords
autonomous vehicles
path tracking control
linear quadratic regulator(
lqr
)
feedforward control
whale optimization
algorithm
(WOA)
分类号
U463.6 [机械工程—车辆工程]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于遗传算法优化的LQR路径跟踪控制
被引量:
2
3
作者
王文博
赵书尚
李阁强
李子璋
机构
河南科技大学机电工程学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第3期325-329,337,共6页
基金
山东省重点研发计划(国际科技合作专项)资助项目(2019GHZ013)。
文摘
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。
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
)
Keywords
Lateral Motion Control
Path Tracking
Genetic
algorithm
(GA)
Linear Quadratic Rptimal(
lqr
)
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于前馈LQR算法的机电式主动悬架控制研究
4
作者
王凯正
林棻
狄桓宇
钟国旗
机构
广州汽车集团股份有限公司
南京航空航天大学能源与动力学院
出处
《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
基金
广东省科技计划项目(2023B1212020010)。
文摘
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。
关键词
主动悬架系统
1/4车悬架模型
前馈控制
lqr
算法
Keywords
active suspension
quarter vehicle suspension model
front feed control
lqr algorithm
分类号
U463.33 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
考虑参数自适应的电液馈能悬架LQR控制研究
被引量:
1
5
作者
邹俊逸
程进
左鑫凯
郭思婧
机构
武汉科技大学汽车与交通工程学院
新能源汽车先进底盘技术湖北省工程研究中心
武汉理工大学汽车工程学院
出处
《振动与冲击》
北大核心
2025年第9期109-118,126,共11页
基金
国家自然科学基金(52202480)
湖北省自然科学基金(2022CFB732)
湖北省教育厅科学研究计划指导项目(B2021008)。
文摘
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。
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
Keywords
electro-hydraulic energy-regenerative suspension(EHERS)
lqr
controller
parametric adaptation
improved whale
algorithm
分类号
U464.123 [机械工程—车辆工程]
TP274.2 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于GA-LQR算法的全液压主动悬架系统控制策略研究
6
作者
王同建
余乐
王忱
宁悦
陈晋市
机构
吉林大学机械与航空航天工程学院
吉林大学汽车底盘集成与仿生全国重点实验室
出处
《系统仿真技术》
2025年第2期89-94,共6页
文摘
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。
关键词
液压主动悬架
遗传算法
lqr
算法
联合仿真
Keywords
hydraulic active suspension
genetic
algorithm
lqr algorithm
co-simulation
分类号
TP301.6 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
改进遗传算法优化的空气半主动悬架LQR控制研究
被引量:
1
7
作者
吕星辰
李成冬
徐忠华
万益东
机构
盐城工学院汽车工程学院
出处
《汽车实用技术》
2025年第11期68-72,88,共6页
文摘
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。
关键词
半主动悬架
lqr
控制
车身加速度
改进遗传算法
Keywords
semi-active suspension
lqr
control
vehicle body acceleration
improved genetic
algorithm
分类号
U461 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
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
8
作者
赵冠永
刘大勇
操蓉蓉
翟志敏
机构
国能神皖安庆发电有限责任公司
出处
《机械与电子》
2025年第3期46-52,共7页
基金
安徽公司安庆电厂科技创新项目(KJXM2023003)。
文摘
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。
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
Keywords
warehouse handling robots
visual perception information fusion
grasshopper optimization
algorithm
lqr
feedback control
分类号
TP242 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于一种改进粒子群算法的变循环发动机LQR控制
9
作者
孔令哲
刘严严
李军
机构
中国航发沈阳发动机研究所
出处
《内燃机与配件》
2025年第16期9-12,共4页
文摘
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。
关键词
变循环发动机
lqr
控制
粒子群算法
遗传算法
Keywords
Variable cycle engine
lqr
control
Particle swarm
algorithm
Genetic
algorithm
分类号
V23 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于遗传算法的LQR算法中权矩阵的优化分析
被引量:
21
10
作者
郭一峰
徐赵东
涂青
冉成崧
机构
东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室
中南市政工程中南设计研究院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2010年第11期217-220,共4页
基金
国家863高科技计划(2009AA03Z106)
教育部博士点基金项目(620500009)
江苏省333高层次人才支持计划
文摘
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。
关键词
lqr
算法
目标函数
遗传算法
最优控制
Keywords
lqr algorithm
objective functions
genetic
algorithm
optimal control
分类号
TU352 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
车辆悬挂LQR主动控制权矩阵权重参数优化
被引量:
15
11
作者
张进秋
彭虎
张建
彭志召
孙宜权
王辉
机构
装甲兵工程学院装备试用与培训大队
装甲兵工程学院技术保障工程系
[
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第22期214-219,共6页
基金
军队科研计划项目
文摘
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。
关键词
遗传算法
lqr
权矩阵
优化
Keywords
genetic
algorithm
lqr
weigh matrix
optimize
分类号
U436.33 [交通运输工程—道路与铁道工程]
O328 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
主动调频液柱阻尼器基于遗传算法的LQR控制优化设计
被引量:
9
12
作者
符川
屈铁军
孙世国
机构
北方工业大学建筑工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第2期210-214,共5页
基金
国家自然科学基金(41172250)
国家十二五科技支撑项目(2012BAK09B06)
+2 种基金
北京市自然科学基金(8142015)
北京市创新团队提升计划项目(IDHT20140501)
北京工业大学优秀教师培养计划(14085)
文摘
ATLCD由调频液柱阻尼器(Tuned Liquid Column Damper,TLCD)发展而来,在TLCD液柱端部连接气压控制箱,通过引入控制气压对结构实施主动控制。采用被动TLCD优化设计方法设计阻尼比及频率比,采用LQR算法确定ATLCD系统的主动控制力,并对LQR算法中权矩阵采用遗传算法进行优化。以一五层钢框架结构为例,顶层装ATLCD用LQR算法进行主动控制,加载El-Centro地震波进行时程响应分析,比较无控结构及被、主动控制结构的时程响应结果表明,采用ATLCD的减振效果明显优于采用被动装置。
关键词
主动调频液柱阻尼器
lqr
算法
遗传算法
结构主动控制
Keywords
active tuned liquid column damper
lqr
genetic
algorithm
active structural control
分类号
TU352.11 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
汽车主动悬架LQR控制研究
被引量:
8
13
作者
丁芳
王波
刘明岩
机构
安徽机电职业技术学院汽车与轨道学院
出处
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2020年第4期52-56,共5页
基金
安徽高校自然科学研究资助项目(KJ2019A1154)
安徽省省级高水平专业(2018ylzy187)
安徽省省级教学创新团队(2019cxtd087)资助项目。
文摘
为解决主动悬架LQR控制器中加权矩阵Q和R参数需要手动设计存在的人为因素干扰,提高优化结果的精度,提出基于自适应多种群遗传算法汽车主动悬架LQR控制策略,该策略融合了自适应遗传算法和多种群遗传算法的优点。其利用自适应遗传算法的参数自适应调整提高控制器参数的收敛速度;利用多种群遗传算法的多个种群协同进化提高控制器参数的收敛精度。研究结果表明,自适应多种群遗传算法相比自适应遗传算法以及多种群遗传算法所得寻优结果更优,可有效降低悬架在垂直方向的振动幅度,减缓路面对车体的冲击,进一步改善汽车的行驶平顺性和乘坐舒适性。
关键词
汽车
主动悬架
遗传算法
线性二次最优(
lqr
)控制
Keywords
vehicle
active suspension
genetic
algorithm
lqr
control
分类号
U463.33 [机械工程—车辆工程]
原文传递
题名
基于LQR指标的鲁棒PID整定方法及鲁棒稳定性裕度评估
被引量:
6
14
作者
马龙华
叶正波
郑泳凌
钱积新
机构
浙江大学系统工程研究所
浙江大学宁波理工学院管理工程系
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002年第5期486-489,共4页
文摘
根据 L QR指标 ,结合最小最大原理 ,使用改进遗传算法作为优化搜索算法 ,提出一种新的鲁棒 PID参数整定方法 .该方法有三个优点 :首先能通过选取衰减系数和自然频率来获取期望的闭环特性 ,并获取近似的 L QR权矩阵 ;其次为 PID控制器增加了一定程度的预测性能 ,最后用本方法设计的控制器对模型误差和外部干扰都表现出一定的鲁棒性 .仿真实例证实了该方法的有效性 .
关键词
鲁棒稳定性
裕度评估
lqr
指标
最小最大准则
遗传算法
鲁棒PID参数
整定
优化控制理论
Keywords
lqr
criterion
minimax
genetic
algorithm
Robust PID tuning
分类号
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
车辆悬架LQR控制器权值优化方法
被引量:
14
15
作者
蓝会立
高远
谭光兴
范健文
机构
广西科技大学电气与信息工程学院
广西汽车零部件与整车技术重点实验室
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2013年第17期4833-4837,共5页
基金
广西自然科学基金项目(2013GXNSFAA019351
2010GXNSFA013024
+3 种基金
2010GXNSFA013126)
广西教育厅科研项目(201202ZD068
201204LX263
201204LX657)资助
文摘
线性二次型最优控制(LQR)算法是汽车主动悬架控制策略的一种重要方法,其控制性能取决于悬架系统变量的加权系数。权值系数的选取成为LQR控制器设计的难点。针对权值系数没有固定解析方法而无法保证悬架系统达到最优控制性能的问题。提出一种基于遗传算法的权值系数优化方法,以1/4主动悬架的车身垂向加速度、悬架动挠度和轮胎动位移性能指标作为目标函数对LQR控制器的权值系数矩阵进行优化设计。仿真结果表明,与被动悬架控制相比,方法不仅能提高LQR控制器设计效率,而且可以有效提高车辆行驶的平顺性。
关键词
主动悬架
lqr
控制
遗传算法
权值优化
Keywords
Active suspension
lqr
control Genetic
algorithm
Weights optimization
分类号
U463.33 [机械工程—车辆工程]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于LQR算法的倒立摆动态可视控制系统
被引量:
4
16
作者
张涛
蒋静坪
机构
华北科技学院电子信息工程系
浙江大学电气工程学院
出处
《武汉理工大学学报(信息与管理工程版)》
CAS
2008年第5期685-688,共4页
文摘
针对倒立摆系统的非线性特点,利用LQR算法实现了对倒立摆系统的小车位置和摆杆角度的同时控制。为了生动直观地演示这一控制效果,提出了使用组态软件对倒立摆系统进行动态可视化处理的实现方案。仿真计算和组态设计结果表明,该方案不仅直观地证明了LQR算法在倒立摆系统中的应用价值,而且在实际教学过程中取得了良好的教学效果。
关键词
最优控制
lqr
算法
倒立摆系统
组态软件
Keywords
optimum control
lqr algorithm
pendulum system
configuration
分类号
TM771 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
改进教与学优化算法的LQR控制器优化设计
被引量:
8
17
作者
拓守恒
邓方安
雍龙泉
机构
陕西理工学院数学与计算机科学学院
出处
《智能系统学报》
CSCD
北大核心
2014年第5期602-607,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(11401357)
陕西省教育厅基金资助项目(14JK1141)
汉中市科技局基金资助项目(2013hzzx-39)
文摘
为了快速有效地确定线性二次最优控制(linear quadratic regulator,LQR)问题中的加权矩阵Q和R,针对主动悬架LQR控制器权系数设计问题,提出一种改进的教与学优化算法进行LQR优化设计。算法对基本教与学优化算法中的"教"与"学"阶段进行了进一步的改进,同时提出一种"自我学习"策略。通过仿真实验表明,和基本教与学算法、粒子群算法、遗传算法相比,本文算法在对主动悬架LQR控制器优化时,具有收敛速度快,求解精度高和稳定性强等优势。
关键词
教与学优化算法
lqr
控制器
优化控制
主动悬架
粒子群优化算法
遗传算法
Keywords
teaching-learning-based optimization
algorithm
lqr
controller
optimal control
active suspension
particle swarm optimization
genetic
algorithm
分类号
TP13 [自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]
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职称材料
题名
多种群遗传算法的倒立摆LQR控制器设计
被引量:
16
18
作者
谌海云
杜振华
邹宁波
石明江
机构
西南石油大学电气信息学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2014年第3期391-394,共4页
基金
四川省教育厅重点科研项目(12ZA193)
文摘
针对传统遗传算法在设计倒立摆LQR控制器时,算法会因个别超常个体或群体较快趋于单一化而导致不能得到满意控制参数的问题,利用Sheffield遗传工具箱,设计了多种群遗传算法。算法的开始引入了多个种群同时进行优化搜索,不同的种群采用不同的交叉概率和变异概率,种群之间采用移民算子建立联系,各种群产生的最优个体通过精华种群实现留优。在Simulink环境下建立模型并计算性能指标,Simulink环境下的输出值作为多种群遗传算法的目标函数值。仿真结果表明,在存在建模误差的情况下,本算法稳定性好、遗传代数小,有效地避免了早熟,更为适合复杂问题的优化。
关键词
lqr
控制器
多种群遗传算法
倒立摆
Keywords
lqr
controller
multi-population genetic
algorithm
inverted pendulum
分类号
TP27 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
原文传递
题名
履带车辆电磁主动悬挂LQR控制研究
被引量:
2
19
作者
岳杰
张进秋
彭志召
张磊
彭颜铭
机构
装甲兵工程学院
出处
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2014年第12期1907-1911,共5页
文摘
针对军用履带车辆悬挂系统对车辆行驶中的振动控制需求,采用了磁流变阻尼器与电磁作动器相复合的方式,引入履带车辆电磁主动悬挂,建立了悬挂动力学模型。采用滤波白噪声方法生成路面随机输入激励,并导出了悬挂系统状态方程,进而设计和仿真分析了LQR最优主动控制算法。研究结果表明,采用该控制方法对于提高履带车辆行驶的安全性和乘坐舒适性是可行的。在某型履带车辆上,当负重轮相对动载荷均方根值仅增加2.82%和悬挂动行程小于三分之一最大行程时,车体加速度均方根值能降低40.74%。
关键词
振动
最优控制
变阻尼
履带车辆
电磁悬挂
主动控制
lqr
算法
Keywords
acceleration
active control
actuators
algorithm
s
closed loop systems
computer simulation
control
controllers
damping
design
electromagnetic suspension
electromagnetism
lqr algorithm
s
mathematical models
MATLAB
optimal control
optimization
Riccati equations
riding qualities
tracked vehicle
vibration control
vibrations(mechanical)
vibrations
white noise
分类号
TJ811 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
U463.33 [机械工程—车辆工程]
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职称材料
题名
基于遗传算法的履带车辆电磁悬挂LQR控制优化
被引量:
4
20
作者
岳杰
张进秋
彭志召
张磊
机构
装甲兵工程学院装备试用与培训大队
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2015年第2期229-232,237,共5页
基金
军队科研计划项目
文摘
提出采用遗传算法对电磁悬挂LQR控制算法进行优化的方法。针对被动悬挂不可控、半主动悬挂不能主动出力和主动悬挂耗能过大等问题,提出并设计了基于电磁作动器和磁流变阻尼器相复合的履带车辆电磁悬挂结构方案,并依据其简化模型设计了LQR控制器。提出采用主、被动悬挂性能评价指标的均方根比值之和作为适应度函数进行LQR权系数优化的方法。仿真结果很好的证明了采用集成优化的电磁悬挂LQR控制能够较大地提高履带车辆的行驶平稳性,并且该优化方法也同样适用于汽车悬架。
关键词
履带车辆
电磁悬挂
磁流变阻尼器
电磁作动器
遗传算法
lqr
控制
Keywords
Tracked Vehicle
Electromagnetic Suspension
Electromagnetic Actuator
Magnetorheological Damper
Genetic
algorithm
lqr
Control
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TB381 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于麻雀算法优化的LQR农机横向跟踪控制方法
魏世博
吴翔
王瞧
牛群峰
樊广晓
《中国农机化学报》
北大核心
2025
1
在线阅读
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职称材料
2
基于WOA-LQR的智能车辆路径跟踪控制
张闯
赵奉奎
张涌
张伟
《南京信息工程大学学报》
北大核心
2025
1
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职称材料
3
基于遗传算法优化的LQR路径跟踪控制
王文博
赵书尚
李阁强
李子璋
《机械设计与制造》
北大核心
2025
2
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职称材料
4
基于前馈LQR算法的机电式主动悬架控制研究
王凯正
林棻
狄桓宇
钟国旗
《重庆理工大学学报(自然科学)》
北大核心
2025
0
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职称材料
5
考虑参数自适应的电液馈能悬架LQR控制研究
邹俊逸
程进
左鑫凯
郭思婧
《振动与冲击》
北大核心
2025
1
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职称材料
6
基于GA-LQR算法的全液压主动悬架系统控制策略研究
王同建
余乐
王忱
宁悦
陈晋市
《系统仿真技术》
2025
0
在线阅读
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职称材料
7
改进遗传算法优化的空气半主动悬架LQR控制研究
吕星辰
李成冬
徐忠华
万益东
《汽车实用技术》
2025
1
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职称材料
8
基于LQR反馈控制的仓储搬运机器人避障控制方法
赵冠永
刘大勇
操蓉蓉
翟志敏
《机械与电子》
2025
1
在线阅读
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职称材料
9
基于一种改进粒子群算法的变循环发动机LQR控制
孔令哲
刘严严
李军
《内燃机与配件》
2025
0
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职称材料
10
基于遗传算法的LQR算法中权矩阵的优化分析
郭一峰
徐赵东
涂青
冉成崧
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2010
21
在线阅读
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职称材料
11
车辆悬挂LQR主动控制权矩阵权重参数优化
张进秋
彭虎
张建
彭志召
孙宜权
王辉
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018
15
在线阅读
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职称材料
12
主动调频液柱阻尼器基于遗传算法的LQR控制优化设计
符川
屈铁军
孙世国
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015
9
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职称材料
13
汽车主动悬架LQR控制研究
丁芳
王波
刘明岩
《机械设计与研究》
CSCD
北大核心
2020
8
原文传递
14
基于LQR指标的鲁棒PID整定方法及鲁棒稳定性裕度评估
马龙华
叶正波
郑泳凌
钱积新
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2002
6
在线阅读
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职称材料
15
车辆悬架LQR控制器权值优化方法
蓝会立
高远
谭光兴
范健文
《科学技术与工程》
北大核心
2013
14
在线阅读
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职称材料
16
基于LQR算法的倒立摆动态可视控制系统
张涛
蒋静坪
《武汉理工大学学报(信息与管理工程版)》
CAS
2008
4
在线阅读
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职称材料
17
改进教与学优化算法的LQR控制器优化设计
拓守恒
邓方安
雍龙泉
《智能系统学报》
CSCD
北大核心
2014
8
在线阅读
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职称材料
18
多种群遗传算法的倒立摆LQR控制器设计
谌海云
杜振华
邹宁波
石明江
《控制工程》
CSCD
北大核心
2014
16
原文传递
19
履带车辆电磁主动悬挂LQR控制研究
岳杰
张进秋
彭志召
张磊
彭颜铭
《机械科学与技术》
CSCD
北大核心
2014
2
在线阅读
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职称材料
20
基于遗传算法的履带车辆电磁悬挂LQR控制优化
岳杰
张进秋
彭志召
张磊
《机械设计与制造》
北大核心
2015
4
在线阅读
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职称材料
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