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陆空两栖机器人三维集群系统控制 被引量:1
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作者 徐彬 王天一 +1 位作者 张一博 唐寿星 《北京理工大学学报》 北大核心 2026年第1期13-19,共7页
陆空两栖机器人凭借其地面运动与空中飞行的双模态特性,在工程任务领域已得到广泛研究,但在集群控制领域的应用仍相对有限.这是由于传统集群控制方法多为基于二维平面的群体控制,难以在三维应用场景下的陆空两栖机器人上使用.针对上述问... 陆空两栖机器人凭借其地面运动与空中飞行的双模态特性,在工程任务领域已得到广泛研究,但在集群控制领域的应用仍相对有限.这是由于传统集群控制方法多为基于二维平面的群体控制,难以在三维应用场景下的陆空两栖机器人上使用.针对上述问题,提出了一种融合Boids类群模型动力学特性、控制策略与路径规划方法的陆空两栖机器人集群协同模型,将传统Boids二维集群模型拓展至三维空间.提出了一种集群领导者独立Z轴(高度轴)路径规划方法,实现了集群系统空地模态无缝转换与空地策略的融合.仿真实验验证了所提方法的有效性,分析仿真结果验证了所提出方法的可行性和算法的鲁棒性. 展开更多
关键词 陆空两栖机器人 集群控制 路径规划 虚拟仿真
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风扰环境下无人机群的路径模糊控制策略研究
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作者 陈昕志 张启亚 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第1期344-352,357,共10页
针对风扰复杂环境下无人机群的控制,提出了无人机群协同飞行路径生成与控制方法。利用比值参数和路径长度变量以描述无人机群的复杂飞行路径,在考虑无人机操作域的情况下,将基于Serret-Frenet坐标系定义的无人机运动学模型精确转换为增... 针对风扰复杂环境下无人机群的控制,提出了无人机群协同飞行路径生成与控制方法。利用比值参数和路径长度变量以描述无人机群的复杂飞行路径,在考虑无人机操作域的情况下,将基于Serret-Frenet坐标系定义的无人机运动学模型精确转换为增强的T-S模糊模型。利用线性矩阵不等式推导了增广T-S模糊模型的稳定条件,并利用该条件获得了T-S模糊控制器的稳定反馈增益。仿真结果表明所设计的控制器能够使无人机在复杂路径上进行多风环境下的协同飞行,同时对比分析了其他典型控制策略,表明所提控制策略具有更优的稳定性能。 展开更多
关键词 无人机群 路径协同控制 TAKAGI-SUGENO模糊模型 风扰环境 控制器
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基于分数阶滑模的四旋翼无人机抗风扰控制
3
作者 王海龙 梁杰 宴聪 《广东工业大学学报》 2026年第1期79-86,共8页
针对四旋翼无人机在轨迹跟踪过程中遇到的风场扰动问题,本文构建风场数学模型并整合于无人机动力学模型中,设计了一种双闭环分数阶滑模控制(Fractional Order Sliding Mode Control,FOSMC)算法。该算法通过在滑模面和趋近律中引入分数... 针对四旋翼无人机在轨迹跟踪过程中遇到的风场扰动问题,本文构建风场数学模型并整合于无人机动力学模型中,设计了一种双闭环分数阶滑模控制(Fractional Order Sliding Mode Control,FOSMC)算法。该算法通过在滑模面和趋近律中引入分数阶微分算子,有效提升了系统的控制灵活性和鲁棒性。同时,配套应用非线性扰动观测器进行风扰动自适应补偿,并借助智能优化算法实现控制参数自动整定。仿真结果表明,与传统滑模控制(Sliding Mode Control,SMC)和PID算法相比,本文所提出的算法在风扰动环境下具有更优异的鲁棒性和跟踪性能,验证了所提算法在复杂风场环境中的优越性。 展开更多
关键词 四旋翼 风场扰动 轨迹跟踪 分数阶滑模控制 粒子群优化算法
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电力现货市场下换电站多时间尺度能量管理优化方法
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作者 王勇 严干贵 《电网技术》 北大核心 2026年第1期135-144,I0078-I0082,共15页
电动汽车换电站(electric vehicle battery swapping station,EVBSS)电池是优质的调节资源,在满足换电需求的前提下参与电力现货市场调节可以获得额外的调节收益。然而,换电需求的时序不确定性与电力现货市场多时间尺度动态电价机制的... 电动汽车换电站(electric vehicle battery swapping station,EVBSS)电池是优质的调节资源,在满足换电需求的前提下参与电力现货市场调节可以获得额外的调节收益。然而,换电需求的时序不确定性与电力现货市场多时间尺度动态电价机制的耦合作用,对换电站的优化运行提出双重挑战。为此,文章建立了基于换电需求预测的换电站电能量调节能力表征模型,在此基础上考虑电力现货市场多时间尺度价格信号,构建了换电站日前-日内实时电池能量管理模型,并基于模型预测控制(model predictive control,MPC)方法和粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)提出一种混合优化算法用于模型求解,通过仿真实验验证所提出的EVBSS电池能量管理模型能够很好地参与电力现货市场,在保障用户换电需求的前提下提升了换电站运行经济水平。 展开更多
关键词 电动汽车换电站 模型预测控制方法 多目标粒子群算法 电力现货市场
原文传递
面向燃烧闭环控制的天然气掺氢发动机CA50预测
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作者 段浩 曾笑笑 +2 位作者 尹晓军 胡二江 曾科 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第2期296-304,共9页
为探究提高发动机效率和降低排放的方法,开展了燃烧闭环控制关键参数CA50对天然气掺氢混合燃料(HCNG)发动机燃烧和排放影响的试验研究,并基于试验结果对CA50进行统计分析。利用粒子群优化反向传播神经网络(PSO-BPNN)算法对CA50进行预测... 为探究提高发动机效率和降低排放的方法,开展了燃烧闭环控制关键参数CA50对天然气掺氢混合燃料(HCNG)发动机燃烧和排放影响的试验研究,并基于试验结果对CA50进行统计分析。利用粒子群优化反向传播神经网络(PSO-BPNN)算法对CA50进行预测,并探究了混合策略优化对PSO-BPNN模型预测性能的影响。结果表明,CA50对HCNG发动机的燃烧特性和排放有显著影响;CA50服从正态分布,不存在自相关,可作为燃烧闭环控制的反馈参数;通过PSO-BPNN方法建立的CA50预测模型具有较高的预测性能和良好的泛化能力,平均绝对误差为0.25°CA,相关系数大于0.997;混合策略可在不降低预测精度的情况下显著提高模型的收敛速度,CPU运行时间最多可缩短73.02%。 展开更多
关键词 燃烧闭环控制 燃烧特性 粒子群优化 人工神经网络 天然气掺氢
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汽车开关磁阻电机模型预测转矩GPIO控制分析
6
作者 周游 《拖拉机与农用运输车》 2026年第1期21-23,47,共4页
汽车开关磁阻电机的模型预测转矩控制(model predictive torque control,MPTC)受到目标函数影响很大,传统鸽群算法(pigeon inspired optimization,PIO)存在计算精度偏低的问题,为此设计了一种基于高斯鸽群算法(Gaussian pigeon inspired... 汽车开关磁阻电机的模型预测转矩控制(model predictive torque control,MPTC)受到目标函数影响很大,传统鸽群算法(pigeon inspired optimization,PIO)存在计算精度偏低的问题,为此设计了一种基于高斯鸽群算法(Gaussian pigeon inspired optimization,GPIO)的开关磁阻电机MPTC方法。利用PI控制器调节电磁转矩期望值,将期望转矩与磁链值输入成本函数,获得最小误差切换向量,实现汽车开关磁阻电机的有效控制。研究结果表明:相比粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)与PIO算法,采用GPIO形成的电流更平稳且能够有效抑制谐波失真程度,扭矩波动范围明显缩小,有效对电机复合系统进行最优调控。该研究能够有效提高电机控制稳定性,具有很高的使用价值。 展开更多
关键词 汽车开关磁阻电机 预测转矩控制 高斯鸽群算法 扭矩波动
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基于正交试验筛选的干线控制参数优化
7
作者 王志建 吴君豪 王久增 《工业控制计算机》 2026年第2期56-58,共3页
使用正交试验设计法对干线控制中的参数进行试验筛选,使用筛选得到的参数与混沌粒子群算法结合形成改进混沌粒子群算法。将改进混沌粒子群算法同粒子群算法和遗传算法分别应用在SUMO软件搭建的虚拟干线中,测试算法在低、中、高三种不同... 使用正交试验设计法对干线控制中的参数进行试验筛选,使用筛选得到的参数与混沌粒子群算法结合形成改进混沌粒子群算法。将改进混沌粒子群算法同粒子群算法和遗传算法分别应用在SUMO软件搭建的虚拟干线中,测试算法在低、中、高三种不同车流量环境下的控制效果。结果表明改进混沌粒子群算法的扩大干线绿波带宽,相比其他算法具有显著的优势。在评价指标的对比上,改进算法比粒子群算法在旅行时间上减少了20.1%、损失时间减少了37.4%,相比遗传算法在干线车速提高了13.2%,停车次数减少了50.6%。 展开更多
关键词 正交试验 干线控制 参数优化 粒子群算法 混沌理论
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海上无人水面艇集群控制研究进展与未来趋势
8
作者 柴利 易静文 +1 位作者 陈曦 刘兵 《国防科技大学学报》 北大核心 2026年第2期228-248,共21页
海上无人水面艇集群作为推动海洋智能化发展的核心技术,在军事侦察、环境监测、海上搜救等领域展现出重要应用价值。然而,海洋环境所固有的强动态性、不确定性及通信约束特性,对海上无人水面艇集群的高性能集群控制构成严峻挑战。为此,... 海上无人水面艇集群作为推动海洋智能化发展的核心技术,在军事侦察、环境监测、海上搜救等领域展现出重要应用价值。然而,海洋环境所固有的强动态性、不确定性及通信约束特性,对海上无人水面艇集群的高性能集群控制构成严峻挑战。为此,系统梳理了该领域的研究进展:阐释了海洋环境特性,归纳了海上无人水面艇国内外发展现状,剖析了复杂海洋环境下无人水面艇集群系统的核心控制需求与关键挑战;进一步全面综述了基于轨迹引导、基于路径引导和基于目标引导三类代表性集群控制方法的研究进展;最后展望了海上无人水面艇集群控制未来的研究方向和发展趋势。 展开更多
关键词 海上无人水面艇 集群控制 轨迹引导 路径引导 目标引导
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HMCVT转速跟踪改进PSO模糊PID控制器寻优控制研究
9
作者 苗炜丽 刘萌萌 +1 位作者 张明 王建国 《机械设计与制造》 北大核心 2026年第2期149-153,共5页
液压机械无级变速器(HMCVT)具有高分流高效率的特点,在大型机械传动领域得到广泛应用。为了进一步提高HMCVT转速控制精度,设计了一种基于改进PSO模糊PID控制器寻优的HMCVT转速跟踪控制方法。所提HMCVT电机跟踪系统完全能够满足电机高效... 液压机械无级变速器(HMCVT)具有高分流高效率的特点,在大型机械传动领域得到广泛应用。为了进一步提高HMCVT转速控制精度,设计了一种基于改进PSO模糊PID控制器寻优的HMCVT转速跟踪控制方法。所提HMCVT电机跟踪系统完全能够满足电机高效跟踪电机转速的需求,并且具有低超调量、优异鲁棒性的特点。研究结果表明:阶跃信号下,采用基于改进PSO模糊PID控制器能够调节跟踪电机速度高效跟踪目标值,超出的最大值为4%,在1s内完成调节。正弦信号下,利用正弦信号开展模拟测试时,采用改进PSO模糊PID控制器能够控制电机速度和目标速度间达到准确追踪效果,形成最大偏差为5%。阶跃负载信号下,闭环控制实现了输入参数的高效跟踪,所需时间不超过0.1s,实现了精确追踪目标电机的速度。 展开更多
关键词 液压机械无级变速器 泵控马达 改进粒子群算法 调速控制
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面向冲突消解的空地无人集群分组共识决策方法
10
作者 赵江 陈澍堃 +2 位作者 张璇 池沛 王英勋 《电光与控制》 北大核心 2026年第1期1-7,共7页
针对复杂环境下空地无人集群协调控制与决策问题,提出了一种基于有限状态机切换机制和冲突消解决策库的共识决策方法。首先,建立了双层协同控制框架,提出了空地无人集群时空协调控制方法,可实现集群队形自调节与自主避障;其次,面向空地... 针对复杂环境下空地无人集群协调控制与决策问题,提出了一种基于有限状态机切换机制和冲突消解决策库的共识决策方法。首先,建立了双层协同控制框架,提出了空地无人集群时空协调控制方法,可实现集群队形自调节与自主避障;其次,面向空地无人集群冲突消解任务,设计了基于有限状态机的动态决策切换机制;然后,综合考虑集群动态路径和队形边界,构建了空地无人集群冲突消解决策库;最后,完成了典型协同导航避障数字仿真试验,验证了空地无人集群分组共识决策方法可有效实现编队时空协调与冲突消解。 展开更多
关键词 空地无人集群 分组共识决策 时空协调控制 有限状态机切换 冲突消解规则库
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BIM技术和粒子群算法在施工成本管控中的应用
11
作者 杜婧 《湖北科技学院学报》 2026年第2期115-121,共7页
在施工项目设计和落地过程中,因受到市场价格变化、技术等多个因素的耦合影响,从而实现施工成本出现较大程度的偏差,为此引入BIM技术和粒子群算法,设计了一种新的施工成本管控策略。利用Industry Foundation Classes(IFC)搭建建筑BIM模... 在施工项目设计和落地过程中,因受到市场价格变化、技术等多个因素的耦合影响,从而实现施工成本出现较大程度的偏差,为此引入BIM技术和粒子群算法,设计了一种新的施工成本管控策略。利用Industry Foundation Classes(IFC)搭建建筑BIM模型,在Revit软件对于所构建的BIM模型进行渲染操作。以渲染完成的BIM模型为基础初步设计项目施工方案,引入粒子群算法对于施工方案进行优化,从而实现施工成本的控制。在施工过程中,将优化后的施工方案作为指导计算与监控实际施工成本,结合所设计的预警值实现施工成本管控。通过实验证明,该方法可以建立精准的BIM模型同时实现对于该模型的渲染,能够精准计算施工成本的偏差,从而实现有效的施工成本管控,在实际中具备较高的应用价值。 展开更多
关键词 BIM技术 施工成本 管理控制 结构模型 粒子群算法 成本偏差程度
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基于IPSO-NTSMC的光伏MPPT控制方法
12
作者 常雨芳 罗梦瑶 +2 位作者 高鹏 严怀成 黄文聪 《太阳能学报》 北大核心 2026年第1期82-88,共7页
针对局部阴影下光伏阵列输出功率的多峰值问题,提出一种将改进粒子群算法和非奇异终端滑模控制融合的复合控制方法。首先,分析光伏阵列的数学模型及输出特性;其次,设计改进粒子群算法,减小惯性权重在算法执行过程中的影响,提高局部阴影... 针对局部阴影下光伏阵列输出功率的多峰值问题,提出一种将改进粒子群算法和非奇异终端滑模控制融合的复合控制方法。首先,分析光伏阵列的数学模型及输出特性;其次,设计改进粒子群算法,减小惯性权重在算法执行过程中的影响,提高局部阴影下光伏系统的输出功率;再次,设计非奇异终端滑模切换面,以克服传统滑模的奇异问题,简化系统结构并提高稳态精度;最后,通过Matlab/Simulink平台开展仿真实验,并与现有方法进行对比,结果表明所提策略在跟踪速度、稳态功率波动等方面均表现出更优性能,可显著改善光伏系统的最大功率点跟踪效果。 展开更多
关键词 光伏阵列 太阳电池 滑模控制 最大功率点跟踪 粒子群优化算法
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基于混合集群演化元博弈的海上对空反导杀伤链优选策略研究
13
作者 李博文 李晶晶 +4 位作者 张龙剑 赵为 占子豪 徐炜阳 余明晖 《中国舰船研究》 北大核心 2026年第1期350-361,共12页
[目的]针对海上对空反导杀伤链优选问题,以优化杀伤链设计、提升作战能力为目标,开展相关算法研究。[方法]考虑到无人机、无人艇等参与要素者,以及毁伤概率、武器成本、剩余能力和目标照射时间等因素的相互博弈关系,构建无人机集群博弈... [目的]针对海上对空反导杀伤链优选问题,以优化杀伤链设计、提升作战能力为目标,开展相关算法研究。[方法]考虑到无人机、无人艇等参与要素者,以及毁伤概率、武器成本、剩余能力和目标照射时间等因素的相互博弈关系,构建无人机集群博弈模型及无人艇集群博弈模型,并设计基于纳什均衡指标的方案优劣衡量方法。通过引入基于混合集群的演化元博弈算法,采用实数编码方式,以博弈模型的纳什均衡指标之和的倒数作为适应度函数,并结合遗传算法进行求解。[结果]仿真实验结果表明,该算法能够有效获得8,16,32发来袭目标情况下的最优杀伤链方案。与现有其他算法相比,所提算法在毁伤概率、剩余能力等指标上均展现出显著优势。通过优化杀伤链中打击与感知节点分配,可显著提升整体对空反导效能。[结论]所提方法能够有效整合海上作战中的多节点资源,并动态调整感知与打击节点分配,从而实现杀伤链优选。未来的研究可进一步扩展应用场景、细化模型,考虑更多导弹类型、复杂攻击模式以及不同防御系统的资源分配优先级,以进一步验证算法性能。 展开更多
关键词 无人航行器 混合集群 指挥与控制系统 对空反导 杀伤链优选 博弈论 纳什均衡
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基于飞轮储能的轨道运输再生制动能量优化控制方法研究
14
作者 赵文浩 宁可 +2 位作者 王建梅 张川川 宁文钢 《重型机械》 2026年第1期18-24,共7页
为提高地铁列车运行中再生制动能量利用率,提出了基于飞轮储能系统的再生制动能量优化控制方法。首先,建立了地铁再生制动能的数学模型,系统分析了列车运行下的能量回馈过程。其次,构建了飞轮储能系统结构模型,分析其电能与机械能转换... 为提高地铁列车运行中再生制动能量利用率,提出了基于飞轮储能系统的再生制动能量优化控制方法。首先,建立了地铁再生制动能的数学模型,系统分析了列车运行下的能量回馈过程。其次,构建了飞轮储能系统结构模型,分析其电能与机械能转换机理。进一步针对储能电机的动态特性,分别采用PI控制、模糊PID控制及粒子群优化模糊PID(PSO-Fuzzy PID)控制进行性能对比。结果表明,该系统单列车年可回馈能量约862224 kWh。与传统PI控制和模糊PID控制相比,PSO-Fuzzy PID控制在响应速度、超调量以及稳态精度等方面表现最优,具备更强的抗扰性与动态稳定性。试验结果验证了所提控制策略在地铁再生制动能量储能系统中的有效性,为轨道交通节能化与绿色运营提供了重要的技术支撑与理论依据。 展开更多
关键词 再生制动能 飞轮储能系统 模糊PID控制 粒子群优化 节能控制
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面间煤柱掘进系统截割与钻锚机器人协同控制参数优化方法
15
作者 毛清华 陈彦璋 +3 位作者 王川伟 马宏伟 张旭辉 薛旭升 《中国煤炭》 北大核心 2026年第1期92-102,共11页
针对面间煤柱巷道掘进系统截割与钻锚机器人协同控制参数优化难题,本文建立了截割与钻锚机器人协同控制参数优化模型,并提出一种基于模拟退火粒子群(SA-PSO)算法的协同控制参数优化模型求解方法。通过分析面间煤柱掘进系统截割与钻锚机... 针对面间煤柱巷道掘进系统截割与钻锚机器人协同控制参数优化难题,本文建立了截割与钻锚机器人协同控制参数优化模型,并提出一种基于模拟退火粒子群(SA-PSO)算法的协同控制参数优化模型求解方法。通过分析面间煤柱掘进系统截割与钻锚机器人协同控制需求,建立了截割与钻锚机器人协同控制参数优化模型,该模型以截割机器人的摆动速度、钻锚机器人的钻进速度和钻杆转速作为优化变量,以截割比能耗、钻比能耗和理论生产率所计算的综合性能指标为目标优化函数。为了得出截割与钻锚机器人协同控制参数优化模型的最优参数,提出一种基于模拟退火粒子群(SA-PSO)算法对该优化模型进行求解,得出全域截割阻抗下协同控制最优参数。为验证截割机器人和钻锚机器人协同控制参数优化效果,采用仿真软件EDEM、RecurDyn和Simulink构建多物理场联合仿真模型,在不同截割阻抗下进行对比验证,结果表明:优化后一个步距内“截割-钻锚”协同运行最大时间差为60 s,符合面间煤柱巷道掘进工艺要求;综合性能指标平均降低31.60%,提高了掘进效率并显著降低了掘进能耗。 展开更多
关键词 面间煤柱 截割与钻锚机器人 协同控制参数优化模型 模拟退火粒子群算法 截割阻抗
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基于输入整形与滑模控制的钢包车液体晃动抑制方法
16
作者 刘宏杰 周红军 《信息与控制》 北大核心 2026年第1期150-160,共11页
针对以钢水运输过程为代表的欠驱动系统中,系统参数的不确定性及外界干扰等因素严重影响了系统的稳定性和安全性的问题,提出了一种基于输入整形与粒子群优化(PSO)滑模控制相结合的复合控制策略,以有效抑制液体晃动并增强系统的鲁棒性。... 针对以钢水运输过程为代表的欠驱动系统中,系统参数的不确定性及外界干扰等因素严重影响了系统的稳定性和安全性的问题,提出了一种基于输入整形与粒子群优化(PSO)滑模控制相结合的复合控制策略,以有效抑制液体晃动并增强系统的鲁棒性。首先,将液体晃动现象建模为单摆系统,推导出其等效动力学模型,为准确刻画晃动特性提供理论依据。然后,设计输入整形器,优化输入信号以减少系统的过渡振荡,从而改善瞬态性能。在此基础上,引入滑模控制,设计鲁棒控制器,以增强系统对非线性特性、模型不确定性及外部扰动的抗干扰能力。为进一步提升控制器性能,采用粒子群优化算法对控制器参数进行整定,确保系统在不同工作条件下的稳定性和控制精度。通过与传统PID控制、超螺旋滑模控制的仿真对比,输入整形PSO滑模控制实现了系统的快速平稳响应,稳定时间从PID控制的20 s缩短至1.5 s(缩短了约92.5%),且最大晃动幅度从PID控制的0.083 m减小到0.026 m,相比于超螺旋滑模控制的0.072 m也有明显改善,从而验证了所提出的复合控制策略在抑制晃动、提高系统的稳定性方面具有显著优势。 展开更多
关键词 液体晃动 等效单摆模型 输入整形 滑模控制 粒子群优化算法
原文传递
基于PSO-BP神经网络的大豆播种机智能排肥系统设计
17
作者 董稼祥 张惠莉 +2 位作者 王筱玮 郭鹏 夏超 《农业工程》 2026年第3期14-20,共7页
针对传统大豆播种机排肥系统无法根据土壤状态实现动态调节、肥料利用率低等问题,设计一种融合模糊PID控制与PSO-BP神经网络的大豆播种机智能排肥系统。引入土壤pH值、电导率、体积含水率和作业速度作为控制变量,构建以多源土壤数据为... 针对传统大豆播种机排肥系统无法根据土壤状态实现动态调节、肥料利用率低等问题,设计一种融合模糊PID控制与PSO-BP神经网络的大豆播种机智能排肥系统。引入土壤pH值、电导率、体积含水率和作业速度作为控制变量,构建以多源土壤数据为输入的预测模型,实现对播种路径土壤状态的实时感知与排肥量动态调控。控制器在STM32平台上实现软硬件一体化,采用预测-反馈双闭环结构,结合Matlab/Simulink仿真试验。结果表明,该系统具备良好的鲁棒性与调节能力,为精准农业施肥提供了有效路径;该模型在仿真步长0.1 s、总时长1 000 s条件下可将施肥误差均值控制在±0.03单位以内,响应时间短、波动幅度小,显著提升了系统的稳定性与控制精度。 展开更多
关键词 PID控制 粒子群优化 大豆播种机 排肥系统 深度学习
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改进PSO算法下半导体激光器温度模糊PID控制
18
作者 李丹 付国帅 《激光与红外》 北大核心 2026年第3期351-358,共8页
由于在控制过程中难以精确描述半导体激光器的热传递特性,导致参数整定存在较大盲目性,而半导体激光器的热动态具有强非线性和时变特性,PID控制在处理这种非线性和时变特性系统时,难以适应这些变化,导致温度控制效果不佳。因此,为提高... 由于在控制过程中难以精确描述半导体激光器的热传递特性,导致参数整定存在较大盲目性,而半导体激光器的热动态具有强非线性和时变特性,PID控制在处理这种非线性和时变特性系统时,难以适应这些变化,导致温度控制效果不佳。因此,为提高半导体激光器温度控制效果,提出融入改进PSO算法的半导体激光器温度模糊PID控制研究。采用复频域分析法构建半导体激光器热传递函数,减少参数整定盲目性;然后根据热传递函数对应的增益来确定初始PID参数,并通过模糊算法来获得PID参数调整量,以动态调整PID参数,从而更好地适应半导体激光器的非线性特性,实现半导体激光器温度模糊PID控制;为进一步提升半导体激光器温度控制的精度,将改进粒子群优化算法加入到模糊PID控制中,对模糊输入输出增益参数展开进一步优化,以使模糊PID适应不同工况变化。由此经优化后的模糊PID控制,获得控制量,以输入半导体激光器的温度控制装置中,实现对温度的控制。实验结果表明:该方法确定的PID参数有效提高了控制响应性能,稳态误差趋近于0,最大超调量不超过9%,平均上升时间为1.19 s,验证了所提方法具有较高的控制精度和稳定性。 展开更多
关键词 半导体激光器 温度控制 改进粒子群算法 模糊PID控制
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基于粒子群-遗传算法的多约束平行泊车路径规划
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作者 尹晨晨 张冰战 +1 位作者 康谷峰 邱明明 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第3期289-294,共6页
为满足多约束条件下汽车平行泊车的安全性、泊车效率以及车辆自身运动学要求,文章提出一种基于粒子群-遗传算法应用于平行泊车工况的路径规划算法。分析平行泊车过程,采用五次多项式曲线作为轨迹规划的基础,通过构建车辆运动学模型,分... 为满足多约束条件下汽车平行泊车的安全性、泊车效率以及车辆自身运动学要求,文章提出一种基于粒子群-遗传算法应用于平行泊车工况的路径规划算法。分析平行泊车过程,采用五次多项式曲线作为轨迹规划的基础,通过构建车辆运动学模型,分析泊车过程中运动学约束、碰撞约束和曲线端点约束,将车辆泊车路径规划问题转化为最优控制问题;采用粒子群-遗传算法进行求解,获得路径曲线的泊车起始点坐标,并计算路径曲线系数,以得到满足约束要求的路径曲线;基于模型预测算法进行泊车路径跟踪仿真,得到泊车过程中绝对误差最大为0.048m,车身方位角最大误差为0.025rad(约1.5°)。仿真结果表明:该算法能够较精确地跟踪优化后的五次多项式曲线路径,泊车起始点车身姿态与车位线平行,满足泊车路径端点要求;同时避免了与周围障碍物的碰撞,符合泊车安全性要求;前轮转角变化连续且曲线平滑,符合泊车过程汽车运动学要求。文章基于粒子群-遗传算法的路径规划算法可以为自动泊车提供有效参考路径。 展开更多
关键词 平行泊车 路径规划 自动泊车 粒子群-遗传算法 模型预测控制
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仿慈鸦群信息交互的无人机集群协同转弯控制
20
作者 申燕凯 魏晨 段海滨 《控制理论与应用》 北大核心 2026年第2期269-277,共9页
为实现动态不确定环境下无人机集群行为的快速调控,本文提出了一种仿慈鸦群信息交互的无人机集群协同转弯控制方法.通过分析慈鸦群交互行为及信息传播过程,分别建立了个体交互模型和信息传播模型,并阐述了信息交互与集群运动的关系.在... 为实现动态不确定环境下无人机集群行为的快速调控,本文提出了一种仿慈鸦群信息交互的无人机集群协同转弯控制方法.通过分析慈鸦群交互行为及信息传播过程,分别建立了个体交互模型和信息传播模型,并阐述了信息交互与集群运动的关系.在社会力框架的基础上提出了集群动力学模型,并将其映射到转弯信息驱动下的无人机集群协同转弯控制中.仿真结果表明,在个体交互、信息传播及集群动力学的作用下,由少数无人机触发的转弯信息在集群中快速传播,使群体形成一致响应,实现了无人机集群的快速转弯机动. 展开更多
关键词 无人机集群 协同转弯控制 慈鸦信息交互 集群动力学 改进社会力
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