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题名大小舵布局水下无人航行器最优控制分配方法
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作者
张鑫
胡志强
刘健
曾俊宝
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机构
中国科学院沈阳自动化研究所
中国科学院大学
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出处
《控制理论与应用》
北大核心
2025年第5期885-891,共7页
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基金
中国科学院青年创新促进会项目资助.
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文摘
针对中高速水下无人航行器(AUV)提高容错控制能力、兼顾机动性与控制精度等需求,本文提出一种“非对称X型艉舵+小水平艏舵”的AUV舵布局策略,并研究与之相适应的高效控制分配方法.本文提出的舵布局策略通过大小舵配合,在力矩需求较小时,优先使用小舵以提高控制精度,力矩需求较大时,大小舵协作以满足机动性需求.建立了适用于该布局策略的控制分配模型并转化为二次规划问题,采用两阶段法求解该模型,依次为确定大舵使能阶段和求解小舵需求阶段.所形成的二次规划问题采用OSQP求解方法,首先,通过快速迭代得到中低精度解,再进行一次解精确处理,兼顾求解效率和精度.最后,通过机动性与精度、容错控制及不同二次规划方法,求解效率对比等3方面仿真,验证了研究方法的有效性.
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关键词
水下无人航行器
X型舵
控制分配
二次规划
容错控制
osqp
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Keywords
autonomous underwater vehicle
X-rudder
control allocation
quadratic programming
fault tolerant control
osqp
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分类号
U674.941
[交通运输工程—船舶及航道工程]
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题名一种基于高次样条的直升机四维飞行航迹规划方法
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作者
祁鸣东
盛守照
曹植
黄天宇
田佳
仇是
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机构
中航工业西安飞行自动控制研究所
南京航空航天大学自动化学院
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出处
《导航定位学报》
北大核心
2025年第1期155-161,共7页
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基金
航空科学基金项目(20220058052002)。
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文摘
为了进一步优化具有多约束的直升机四维飞行航迹规划,提出一种基于高次样条的直升机四维飞行航迹规划方法:综合考虑四次样条不能兼顾航迹急动度的连续性和五次样条拟合较少离散航点存在的过拟合现象,给出通过离散采样四次样条四维飞行航迹构建基于五次样条飞行航迹的思路,以有效保证航迹的平滑性和舒适性;然后设计包括平滑度、偏移度的航迹优化性能指标,提出一种粒子群优化(PSO)算法与算子分裂二次规划(OSQP)相结合的四维飞行航迹参数优化方法。仿真结果表明,该方法可兼顾优化的收敛性和全局最优性,获得的四维飞行航迹能够满足各项约束要求。
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关键词
四维飞行规划
五次样条曲线
四次样条曲线
算子分裂二次规划(osqp)
粒子群优化(PSO)算法
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Keywords
four-dimensional flight planning
quintic spline curve
quartic spline curve
operator splitting quadratic program(osqp)
particle swarm optimization(PSO)algorithm
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分类号
V249
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
P228
[天文地球—大地测量学与测量工程]
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题名基于二次规划的速度平滑实现方法
被引量：1
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作者
代尚猛
于永基
陈虎
刘建
张海智
谢熙
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机构
内燃机可靠性国家重点实验室
潍柴智能科技公司
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出处
《内燃机与配件》
2023年第17期26-29,共4页
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文摘
本文基于凸优化理论,设计了一种基于二次型的智能驾驶车辆速度平滑的方法,目的是满足给定约束下,如速度、加速度、加加速度、运动学方程等,获取全局最优解,以满足纵向速度规划的安全性与舒适性。首先,创建状态向量,状态向量包含速度、加速度及速度、加速度、加加速度的松弛因子,其中松弛因子用于速度、加速、加加速度的软约束。然后,建立目标函数,并化为二次型的形式。最后,设计状态量的约束,并将矩阵及约束输入osqp求解器,用于求解全局最优解。为了验证算法效果,本文设计了仿真实验及卡车高速的道路试验。结果表明,所提出的方法能够显著提高纵向控制的舒适性与安全性,并且具有很好的适应性和鲁棒性。
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关键词
凸优化
二次型
osqp
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Keywords
Convex optimization
Quadratic form
osqp
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分类号
U471.15
[机械工程—车辆工程]
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