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无人机全电式自主刹车系统滑模极值搜索控制

控制理论与应用 2015年第11期32卷 1439-1448页

作者：陈晓雷林辉马冬麒西北工业大学自动化学院陕西西安710129

常规主动刹车系统采用在线辨识跑道特征的算法,但仍需依赖摩擦模型先验知识,难以应对复杂跑道工况.为克服上述问题,提出一种滑模极值搜索控制策略并应用于无人机全电式自主刹车系统.考虑电动作动机构非线性特性,建立系统的状态空间模型... 详细信息

常规主动刹车系统采用在线辨识跑道特征的算法,但仍需依赖摩擦模型先验知识,难以应对复杂跑道工况.为克服上述问题,提出一种滑模极值搜索控制策略并应用于无人机全电式自主刹车系统.考虑电动作动机构非线性特性,建立系统的状态空间模型并合理简化为严格反馈形式,采用超扭曲算法估计结合系数的梯度,结合反馈线性化控制律得到刹车压力参考值,证明此控制作用下可实现对未知最优滑移率的渐近跟踪.采用反演控制的思想设计无抖振滑模控制器实现对参考刹车压力的跟踪.利用Lyapunov方法获得系统的渐近稳定性条件并分析控制参数对系统的影响.半实物仿真试验结果表明控制策略的有效性.

关键词：自主刹车系统机电作动器极值搜索控制广义超扭曲算法滑模控制反演控制

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二阶输出反馈滑模极值搜索控制方法

系统工程与电子技术 2016年第8期38卷 1892-1898页

作者：左斌李静张雷北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院北京100191 海军航空工程学院战略导弹工程系山东烟台264001 海军航空工程学院研究生管理大队山东烟台264001

针对一类单输入单输出(single-input-single-output,SISO)非线性极值系统的控制问题,提出了一种二阶输出反馈滑模极值搜索控制方法。考虑到此系统的状态量不可测,利用斜坡函数作为输出量的参考跟踪信号,以系统的输出跟踪误差及其微分信... 详细信息

针对一类单输入单输出(single-input-single-output,SISO)非线性极值系统的控制问题,提出了一种二阶输出反馈滑模极值搜索控制方法。考虑到此系统的状态量不可测,利用斜坡函数作为输出量的参考跟踪信号,以系统的输出跟踪误差及其微分信号构建切换函数,设计出二阶滑模极值搜索控制律。稳定性分析证明了在任意初始条件下,该方法可使系统的输出量全局收敛至其期望极值的任意小邻域内且所有状态量均是一致范数有界。仿真结果验证了该方法的有效性。

关键词：非线性极值系统输出反馈极值搜索控制二阶滑模控制

多变量极值搜索控制在跨临界CO2中间过冷补气热泵系统中的应用

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西安交通大学学报 2020年第12期54卷 131-137页

作者：崔策宋昱龙殷翔曹锋西安交通大学能源与动力工程学院西安710049

为了将跨临界CO 2中间补气过冷热泵热水器的实时能耗控制在最低水平,将多变量极值搜索算法运用到跨临界CO 2中间补气过冷系统的控制方案,将系统功耗设定为目标优化量,跨临界CO 2系统的排气压力和中间压力设定为控制量。采用仿真软件Dymo... 详细信息

为了将跨临界CO 2中间补气过冷热泵热水器的实时能耗控制在最低水平,将多变量极值搜索算法运用到跨临界CO 2中间补气过冷系统的控制方案,将系统功耗设定为目标优化量,跨临界CO 2系统的排气压力和中间压力设定为控制量。采用仿真软件Dymola(Modelica 3.2.3)和模型库ThermalSystems(TLK-thermo、GmbH)搭建了跨临界CO 2中间过冷补气热泵热水器和相应控制系统的动态模型,在环境温度-12℃,进、出水温度为45℃、65℃工况下,给定系统初始状态点为排气压力12 MPa、中间压力7 MPa,经过极值搜索控制器作用后,排气压力与中间压力稳定控制在能够实现系统最低能耗的最优参数下,验证了该控制方案的有效性。为了验证该系统的可靠性,模拟过程中极值搜索系统在排气压力和中间压力的运行初值分别为10、6 MPa,10、8 MPa,14、6 MPa,14、8 MPa的情况下,系统均能到达并收敛到最低能耗点。

关键词：中间补气二氧化碳极值搜索控制

SISO非仿射非线性系统的极值搜索控制方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第11期39卷 56-60页

作者：左斌李静海军航空工程学院控制工程系山东烟台264001 海军航空工程学院战略导弹工程系山东烟台264001

针对一类状态不可测的单输入单输出非仿射非线性系统,提出了一种基于极值搜索控制的输出跟踪控制方法.该方法利用系统的输出量和极值搜索变量形成反馈控制律,应用平均化方法转化得到系统的平均化模型,并采用奇异值扰动分析方法,证明了... 详细信息

针对一类状态不可测的单输入单输出非仿射非线性系统,提出了一种基于极值搜索控制的输出跟踪控制方法.该方法利用系统的输出量和极值搜索变量形成反馈控制律,应用平均化方法转化得到系统的平均化模型,并采用奇异值扰动分析方法,证明了所提出的控制方法可保证闭环系统的稳定性和输出跟踪误差的收敛性.将Rossler混沌系统作为仿真对象进行仿真,验证了该方法的有效性.

关键词：极值搜索控制非仿射非线性单输入单输出平均化理论奇异值扰动方法

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基于粒子群优化算法的极限环极值搜索控制

控制与决策 2011年第6期26卷 811-815页

作者：陈虹孔力赵党军华中科技大学控制科学与工程系武汉430074 武汉第二船舶设计研究所技术发展研究中心武汉430064

提出一种利用粒子群优化算法进行在线寻优的自适应控制算法,该方法可抑制极限环的振荡幅值.应用极值搜索控制的思想,在线测量极限环的振荡幅度,并将其作为优化目标,利用粒子群优化算法寻找最优控制量,使得极限环的振荡幅值最小.针对粒... 详细信息

提出一种利用粒子群优化算法进行在线寻优的自适应控制算法,该方法可抑制极限环的振荡幅值.应用极值搜索控制的思想,在线测量极限环的振荡幅度,并将其作为优化目标,利用粒子群优化算法寻找最优控制量,使得极限环的振荡幅值最小.针对粒子群优化和极限环控制的特点,提出一种加快收敛的算法.数值实验表明,提出的算法不仅与传统基于摄动方法的极值搜索控制性能相当,而且可对非凸和不光滑目标函数进行在线寻优,鲁棒性更强.

关键词：极限环极值搜索控制粒子群优化自适应控制

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风能转换系统的MPPT变增益极值搜索控制

电机与控制学报 2009年第3期13卷 414-418页

作者：纪志成朱芸孟涛江南大学电气自动化研究所江苏无锡214122

针对传统最大功率点追踪(MPPT)极值搜索法固定积分增益存在的不足,依据不同积分系数对系统的影响,提出了一种MPPT变增益极值搜索法,使积分增益随叶尖速比和功率系数之间平均相位移的变化而变化。仿真结果表明,采用改进后的MPPT极值搜索... 详细信息

针对传统最大功率点追踪(MPPT)极值搜索法固定积分增益存在的不足,依据不同积分系数对系统的影响,提出了一种MPPT变增益极值搜索法,使积分增益随叶尖速比和功率系数之间平均相位移的变化而变化。仿真结果表明,采用改进后的MPPT极值搜索法,平均风能捕获率较传统的极值搜索法有所提高,且当系统达到稳定运行点后,叶尖速比的标准差较积分增益为0.01时降低了0.05,有效地抑制了系统在稳定点附近的振动,提高了系统的动态性能。

关键词：风能转换系统最大功率点追踪控制极值搜索控制变增益

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风电系统滑模极值搜索MPPT控制方法研究

太阳能学报 2012年第12期33卷 2193-2197页

作者：潘庭龙沈艳霞江南大学电气自动化研究所无锡214122

在分析变速恒频双馈风电系统常规MPPT控制方法的基础上,结合滑模控制与极值搜索控制原理,提出一种新的风电系统MPPT控制方法,并针对其参数变化对控制性能的影响进行研究。该控制方法的唯一输入变量为电机定子侧输出有功功率,输出为发电... 详细信息

在分析变速恒频双馈风电系统常规MPPT控制方法的基础上,结合滑模控制与极值搜索控制原理,提出一种新的风电系统MPPT控制方法,并针对其参数变化对控制性能的影响进行研究。该控制方法的唯一输入变量为电机定子侧输出有功功率,输出为发电机转子速度的优化给定值,避免了常规控制方法需要测量风速、获取风机模型及参数、计算功率和转速的微分等缺点。仿真结果证明了其有效性。

关键词：风电系统 MPPT 滑模控制极值搜索控制

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基于反馈学习粒子群算法的极值搜索控制

上海交通大学学报 2012年第12期46卷 1962-1966页

作者：董方谢磊张建明浙江大学工业控制技术国家重点实验室智能系统与控制研究所杭州310027

将基于反馈学习的粒子群(Feedback Learning Particle Swarm Optimization,FLPSO)算法引入极值搜索控制中,并且应用经典跟踪参考信号的方法,进一步改善极值搜索控制的性能.仿真结果显示,算法使系统控制输出平稳,并且系统性能输出快速渐... 详细信息

将基于反馈学习的粒子群(Feedback Learning Particle Swarm Optimization,FLPSO)算法引入极值搜索控制中,并且应用经典跟踪参考信号的方法,进一步改善极值搜索控制的性能.仿真结果显示,算法使系统控制输出平稳,并且系统性能输出快速渐进收敛到最优值,改善了基于格拉姆矩阵设计的极值搜索控制算法中存在的输出震荡问题.

关键词：粒子群优化极值搜索控制性能输出震荡

一种基于改进布谷鸟算法的极值搜索控制方法及应用

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南方农机 2023年第13期54卷 134-135,142页

作者：黄政雨白玉婷杭州电子科技大学经济学院浙江杭州310018 黔南民族师范学院计算机与信息学院贵州黔南州558000

【目的】不确定复杂动力学系统难以实现最优控制。太阳能光伏系统由于其外界环境不确定,导致其最优稳态模型不确定,需要一个最大功率点跟踪(MPPT)控制器确保在任何环境下太阳能电池都保持最大功率工作。【方法】课题组介绍了一种基于改... 详细信息

【目的】不确定复杂动力学系统难以实现最优控制。太阳能光伏系统由于其外界环境不确定,导致其最优稳态模型不确定,需要一个最大功率点跟踪(MPPT)控制器确保在任何环境下太阳能电池都保持最大功率工作。【方法】课题组介绍了一种基于改进布谷鸟算法的极值搜索控制方法(ICS),通过改进算法迭代过程提升其动态性能和稳态性能,并提出了离散-连续控制方法,实现了离散算法在连续物理系统中的应用,并通过数值仿真的方式验证了ICS算法性能。【结果】与传统CS算法相比,ICS算法大幅度优化了调节时间、振荡次数和极值搜索能力,其调节时间仅为0.025 5 s,算法收敛前仅大幅振荡两次,且该算法找到的极值输出功率也大于传统CS算法,即更接近全局最优值。【结论】ICS算法的动态性能和稳态性能均远优于传统CS算法,其在调节时间、振荡水平和极值搜索能力等方面均性能优越。

关键词：不确定动力学模型太阳能光伏系统极值搜索控制布谷鸟搜索算法最大功率点跟踪