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任意初始状态机械臂的保性能预设时间跟踪控制
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作者 殷春武 吴岐 +1 位作者 杨思逸 周承德 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第3期103-108,113,共7页
为解决预设性能控制中性能约束函数的参数设置受系统状态初值影响的问题,为任意初值下的机械臂系统设计了一种收敛时间和瞬态性能可预设的反演控制算法。通过引入预设时间收敛误差转换函数,将任意初值下的轨迹跟踪误差转换成初值在原点... 为解决预设性能控制中性能约束函数的参数设置受系统状态初值影响的问题,为任意初值下的机械臂系统设计了一种收敛时间和瞬态性能可预设的反演控制算法。通过引入预设时间收敛误差转换函数,将任意初值下的轨迹跟踪误差转换成初值在原点、且可在预设时间内收敛到实际跟踪误差的新变量,给出收敛时间可任意设置的预设时间收敛Lyapunov稳定判据,采用扩张状态观测器估计系统不确定部分,基于新变量设计反演控制算法,使机械臂轨迹跟踪误差满足有限时间性能约束函数的预设瞬态性能和稳态精度,理论证明了闭环系统的预设时间稳定。仿真结果表明,所设计的控制器能使任意初始位置的机械臂轨迹跟踪误差在预设时间内按照给定性能约束收敛,且具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 机械臂 轨迹跟踪控制 预设性能控制 预设时间控制 扩展状态观测器
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航天器姿态控制方法及其关键技术综述
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作者 殷春武 《海军航空大学学报》 2024年第6期660-670,共11页
针对航天器姿态控制器设计方法的问题,分别从线性控制器设计方法和非线性控制器设计方法两个方面,综合分析了现有姿态控制器的特点和应用情况,指出了姿态控制器的优势和不足,探讨了航天器姿态控制中涉及的关键技术,综述了物理约束、参... 针对航天器姿态控制器设计方法的问题,分别从线性控制器设计方法和非线性控制器设计方法两个方面,综合分析了现有姿态控制器的特点和应用情况,指出了姿态控制器的优势和不足,探讨了航天器姿态控制中涉及的关键技术,综述了物理约束、参数摄动未知、容错控制、能量管理、挠性控制、姿态确定、角速度未知、刚体和挠性混合控制等关键技术的研究现状和未来发展趋势。 展开更多
关键词 姿态控制 滑模控制 反演控制 自适应控制 智能控制 混合控制
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基于MLP集成随机子空间决策树的航空发动机剩余使用寿命预测
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作者 陈俊英 席月芸 +1 位作者 徐琳 殷春武 《航空发动机》 北大核心 2024年第6期81-87,共7页
为了预测航空发动机的剩余使用寿命(RUL),针对从众多发动机状态参数中选择特定特征组合进行预测的问题,构建了基于多层感知器(MLP)集成随机子空间决策树的剩余寿命预测模型;随机选取抽样样本的特征子空间构建决策回归树;构建MLP模型结... 为了预测航空发动机的剩余使用寿命(RUL),针对从众多发动机状态参数中选择特定特征组合进行预测的问题,构建了基于多层感知器(MLP)集成随机子空间决策树的剩余寿命预测模型;随机选取抽样样本的特征子空间构建决策回归树;构建MLP模型结构和损失函数,通过适应性矩估计(Adam)算法优化MLP模型参数,基于MLP模型集成多棵决策树的预测结果,得到发动机的剩余使用寿命;在C-MAPSS数据集上进行的消融试验验证了预测模型中随机特征子空间、决策回归树和MLP集成模块均有益于改善平均绝对误差(MAE)、均方根误差(RMSE)、惩罚得分、拟合优度以及准确率等预测指标值。结果表明:当真实剩余寿命周期小于30时,预测准确率比循环神经网络(RNN)的预测结果提高了7.46%;与其他几种预测方法相比,该方法在多个指标综合评价下具有较好的性能,为多参数航空发动机剩余寿命的预测提供了一种有效方案。 展开更多
关键词 剩余使用寿命预测 航空发动机 随机子空间 决策树 集成方法 多层感知器
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物理约束下的反演自适应姿态控制 被引量:6
4
作者 殷春武 侯明善 +1 位作者 褚渊博 余英 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期281-286,共6页
针对存在参数摄动、外部干扰和物理约束的航天器姿态控制问题,设计了一种鲁棒姿态控制器。基于反演控制策略,先对外环系统设计了有界虚拟角速度。接着,对显式存在控制饱和约束的姿态动力学系统进行变换,分离出存在摄动和干扰的不确定项... 针对存在参数摄动、外部干扰和物理约束的航天器姿态控制问题,设计了一种鲁棒姿态控制器。基于反演控制策略,先对外环系统设计了有界虚拟角速度。接着,对显式存在控制饱和约束的姿态动力学系统进行变换,分离出存在摄动和干扰的不确定项,并采用自适应更新律估计复合不确定项;再基于障碍Lyapunov函数设计姿态控制器,将实际角速度与虚拟角速度的跟踪误差,限制在预设有界范围内,最终在实现全局渐近稳定的同时,满足了角速度有界的约束。最后数值仿真验证了姿态控制器的强鲁棒性,低耗能性和航天器的高飞行品质特性。 展开更多
关键词 姿态控制 反演控制 鲁棒控制 控制饱和 角速度
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无角速度测量的姿态跟踪动态PD控制 被引量:6
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作者 殷春武 侯明善 李明翔 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期107-116,共10页
针对太阳帆板展开过程中存在系统切换和外部未知干扰的航天器姿态跟踪控制问题,提出了角速度可测和角速度不可测的姿态跟踪自适应动态比例微分(PD)控制器。本文先设计自适应更新律补偿外部复合干扰,提出了姿态角及角速度全状态可测的自... 针对太阳帆板展开过程中存在系统切换和外部未知干扰的航天器姿态跟踪控制问题,提出了角速度可测和角速度不可测的姿态跟踪自适应动态比例微分(PD)控制器。本文先设计自适应更新律补偿外部复合干扰,提出了姿态角及角速度全状态可测的自适应PD控制器;接着针对角速度不可量测,基于无源控制理论给出估算角速度的动态观测器,提出一种仅有姿态角跟踪误差信息的变增益动态PD控制器,并理论证明了闭环系统的全局渐近稳定性;数值仿真验证了变增益动态PD控制器对太阳帆板展开过程中,航天器的姿态跟踪控制的鲁棒性和有效性。 展开更多
关键词 姿态控制 角速度观测器 自适应控制 PD控制 无源控制
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AHP判断矩阵排序的一种新方法 被引量:10
6
作者 殷春武 王秋萍 苏哲斌 《西安理工大学学报》 CAS 2006年第4期431-434,共4页
为了得到一种更适用的互反判断矩阵排序方法,根据一致性判断矩阵中任意两行对应元素之比为常数这一性质,运用约束规划模型推导出一种简便实用的判断矩阵排序的新方法。实际算例结果表明,应用该新方法得到的排序权重比传统的判断矩阵排... 为了得到一种更适用的互反判断矩阵排序方法,根据一致性判断矩阵中任意两行对应元素之比为常数这一性质,运用约束规划模型推导出一种简便实用的判断矩阵排序的新方法。实际算例结果表明,应用该新方法得到的排序权重比传统的判断矩阵排序方法得到的排序权重的分辨率更高,且该新方法易于程序实现。 展开更多
关键词 层次分析法 一致性 排序 判断矩阵
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基于模糊向量的专家权重确定方法 被引量:8
7
作者 殷春武 顾敏忠 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2009年第16期146-147,共2页
在群组多准则决策过程中,各专家的综合权重不仅与其可信度有关,还应该与该专家在实际评价中和其他专家评价值的一致性有关。文章首先定义了模糊向量的相似度和加权相似度,并基于此相似度提出了一种综合考虑专家意见一致性和可信度的专... 在群组多准则决策过程中,各专家的综合权重不仅与其可信度有关,还应该与该专家在实际评价中和其他专家评价值的一致性有关。文章首先定义了模糊向量的相似度和加权相似度,并基于此相似度提出了一种综合考虑专家意见一致性和可信度的专家权重确定方法,最后给出一种基于相似度的理想法群决策方法。 展开更多
关键词 模糊向量 相似度 群决策 权重
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GM(1,N)模型在收益现值法中的运用 被引量:9
8
作者 殷春武 向新银 吴健祥 《商场现代化》 北大核心 2008年第30期23-24,共2页
在对消费品的资产价格评估的过程中,用精度较高的残差GM(1,1)模型嵌入GM(1,N)模型对受多自变量影响的未来资产收益进行预测,以获得各行为变量的预测值^xi(n+k)(i=1,2,3…,N),从而预测出受多变量影响的销售收入,并计算出给定条件下的资... 在对消费品的资产价格评估的过程中,用精度较高的残差GM(1,1)模型嵌入GM(1,N)模型对受多自变量影响的未来资产收益进行预测,以获得各行为变量的预测值^xi(n+k)(i=1,2,3…,N),从而预测出受多变量影响的销售收入,并计算出给定条件下的资产评估值。 展开更多
关键词 灰色系统 GM(1 N)模型 收益现值法 残差 预测
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姿态稳定控制器择优评价体系构建 被引量:2
9
作者 殷春武 侯明善 李明翔 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期130-135,共6页
针对航天器总体设计过程中姿态稳定控制器的选择问题,构建了一套基于群决策的姿态控制器择优评价体系,并给出度量评价结果可靠性的可靠度指标。构建了基于控制器鲁棒性、控制力矩、参数敏感性、控制器复杂度和收敛速度的姿态控制器择优... 针对航天器总体设计过程中姿态稳定控制器的选择问题,构建了一套基于群决策的姿态控制器择优评价体系,并给出度量评价结果可靠性的可靠度指标。构建了基于控制器鲁棒性、控制力矩、参数敏感性、控制器复杂度和收敛速度的姿态控制器择优评价指标体系,采用同时融合多种赋权法优势的有序加权(ordered weighted averaging,OWA)组合赋权法确定指标权重,给出一种群组专家参与的区间型姿态稳定控制器择优评价方法,并定义了基于区间分析的评价结果可靠度定量描述指标。实例分析了航天器总体设计过程中的姿态稳定控制器择优评价过程,验证了控制器择优评价体系的有效性和评价结果的高可靠度,丰富了决策理论,增强了决策者信心。 展开更多
关键词 总体设计 姿态控制 多属性决策 区间数 可靠度
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广义偏差最小的组合预测加权系数确定 被引量:6
10
作者 殷春武 石宇翔 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2011年第1期168-169,共2页
文章基于组合预测值序列与实际测量值序列偏差范数最小建立了广义偏差最小权重确定模型来确定组合加权系数,并运用遗传算法求解该非线性模型。在对预测值组合中,提出将既侧重于每个数据本身又侧重于各数据所在的位置的混合加权算术平均... 文章基于组合预测值序列与实际测量值序列偏差范数最小建立了广义偏差最小权重确定模型来确定组合加权系数,并运用遗传算法求解该非线性模型。在对预测值组合中,提出将既侧重于每个数据本身又侧重于各数据所在的位置的混合加权算术平均算子集结各时刻的预测值,以便于提高预测结果的精确度。 展开更多
关键词 组合预测 模型 混合加权算子
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航天器抓捕非合作目标的快速姿态跟踪控制 被引量:3
11
作者 殷春武 侯明善 李明翔 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第8期1536-1541,共6页
针对存在瞬间强干扰和未知转动惯量的航天器姿态跟踪控制问题,递归设计了一种快速姿态跟踪鲁棒控制器。分析了抓捕非合作目标过程中航天器的转动惯量变化特性,基于反演法设计了一种自适应滑模姿态控制器,并理论验证了闭环系统的全局渐... 针对存在瞬间强干扰和未知转动惯量的航天器姿态跟踪控制问题,递归设计了一种快速姿态跟踪鲁棒控制器。分析了抓捕非合作目标过程中航天器的转动惯量变化特性,基于反演法设计了一种自适应滑模姿态控制器,并理论验证了闭环系统的全局渐近稳定性。该控制器能使航天器的姿态快速、精确跟踪上期望姿态,且对转动惯量摄动和外部干扰具有较强的鲁棒性。典型条件仿真验证了控制器对抓捕航天器姿态控制的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 航天器 姿态控制 自适应控制系统 滑模控制 在轨服务
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基于极限学习机的有限时间自适应姿态控制 被引量:2
12
作者 殷春武 佟威 何波 《航天控制》 CSCD 北大核心 2018年第5期30-36,共7页
对存在转动惯量未知摄动和角速度有界约束的航天器姿态控制问题,设计了一种基于非奇异终端滑模面的有限时间姿态跟踪控制器。预设有界虚拟角速度作为外环系统的控制输入,使姿态角快速收敛到期望姿态。将外环虚拟角速度作为内环系统的期... 对存在转动惯量未知摄动和角速度有界约束的航天器姿态控制问题,设计了一种基于非奇异终端滑模面的有限时间姿态跟踪控制器。预设有界虚拟角速度作为外环系统的控制输入,使姿态角快速收敛到期望姿态。将外环虚拟角速度作为内环系统的期望轨迹,采用极限学习机(Extreme Learning Machine,ELM)在线估计包含未知转动惯量的部分,并基于非奇异终端滑模面设计了一种自适应姿态控制器,使内环输出角速度在有限时间内精确跟踪预设虚拟角速度,满足了角速度有界约束。理论分析了闭环系统的全局渐近稳定性。数值仿真了在轨抓捕非合作目标过程中的航天器姿态控制问题,验证了本文控制器的合理性和姿态控制器的优良品质。 展开更多
关键词 姿态控制 有限时间 终端滑模 双环跟踪控制 极限学习机
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基于灰色关联度的第三产业发展趋势组合预测模型 被引量:13
13
作者 殷春武 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2013年第13期15-18,共4页
为更加准确预测第三产业发展水平发展趋势,文章在探讨单一预测模型建模原理的基础上,基于灰关联度能有效刻画曲线间相似程度的原理,给出了基于灰关联度的第三产业发展趋势的组合预测权重确定模型,实证分析了基于灰关联度的第三产业发展... 为更加准确预测第三产业发展水平发展趋势,文章在探讨单一预测模型建模原理的基础上,基于灰关联度能有效刻画曲线间相似程度的原理,给出了基于灰关联度的第三产业发展趋势的组合预测权重确定模型,实证分析了基于灰关联度的第三产业发展趋势组合预测模型要比单一预测模型的预测精度高。 展开更多
关键词 第三产业 灰关联度 组合预测 权重
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加权残差平方和最小的组合预测组合权重的确定 被引量:13
14
作者 殷春武 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2012年第6期27-28,共2页
文章分析了组合预测中组合权重恒大于零的不足之处,证明了组合加权权重可正可负;根据新旧历史数据对预测结果的影响程度不同,探讨并给出了时间权重的概念和时间权重应该满足的条件,且基于所给时间权重建立了加权残差平方和最小的组合预... 文章分析了组合预测中组合权重恒大于零的不足之处,证明了组合加权权重可正可负;根据新旧历史数据对预测结果的影响程度不同,探讨并给出了时间权重的概念和时间权重应该满足的条件,且基于所给时间权重建立了加权残差平方和最小的组合预测组合权重确定模型,并推导出了基于时间权重的组合预测组合权重确定公式。 展开更多
关键词 组合预测 模型 时间权重 矩阵
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基于模糊灰度的学科集群和产业集群协同创新能力评价方法研究 被引量:9
15
作者 殷春武 《科技管理研究》 CSSCI 北大核心 2013年第21期138-142,151,共6页
学科集群和产业集群的协同创新是保障区域经济可持续发展的重中之重。在充分分析学科集群和产业集群协同创新能力重要性的基础上,着重构造双集群协同创新能力评价指标体系,利用OWA算子集结多种权重确定方法实现评价指标的组合赋权,根据... 学科集群和产业集群的协同创新是保障区域经济可持续发展的重中之重。在充分分析学科集群和产业集群协同创新能力重要性的基础上,着重构造双集群协同创新能力评价指标体系,利用OWA算子集结多种权重确定方法实现评价指标的组合赋权,根据协同创新能力评价的不可定量性和不可知性提出利用语言标度与灰度相结合的评价标度进行评价,最后给出一种基于模糊灰度的双集群协同创新能力评价方法,充实了双集群协同创新能力评价理论体系。 展开更多
关键词 学科集群 产业集群 协同创新能力 模糊灰度 评价体系
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基于时间权重的回归预测模型 被引量:10
16
作者 殷春武 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2011年第7期161-162,共2页
文章充分考虑新旧历史数据对预测结果影响程度不同,探讨并给出了确定时间权重应该满足的条件,且基于所给时间权重建立了基于时间权重的回归预测模型,在预测值和历史数据相对误差平方和最小的前提下推导了确定回归预测模型的参数确定公... 文章充分考虑新旧历史数据对预测结果影响程度不同,探讨并给出了确定时间权重应该满足的条件,且基于所给时间权重建立了基于时间权重的回归预测模型,在预测值和历史数据相对误差平方和最小的前提下推导了确定回归预测模型的参数确定公式。该模型更符合实际预测的情况,更具有实用性。 展开更多
关键词 回归预测 模型 时间权重 参数
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带微分观测器的双环姿态跟踪控制 被引量:5
17
作者 殷春武 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1073-1078,1084,共7页
针对捕获非合作目标航天器的姿态跟踪控制问题,给出了一种双环姿态跟踪控制器.通过引入虚拟角速度将二阶姿态运动方程分解为内外环独立的子系统.外环预设有界虚拟角速度使航天器姿态渐近收敛于期望姿态;内环采用二阶微分观测器精确估计... 针对捕获非合作目标航天器的姿态跟踪控制问题,给出了一种双环姿态跟踪控制器.通过引入虚拟角速度将二阶姿态运动方程分解为内外环独立的子系统.外环预设有界虚拟角速度使航天器姿态渐近收敛于期望姿态;内环采用二阶微分观测器精确估计由转动惯量摄动、外部干扰和饱和超幅部分组成的不确定项,基于观测值的鲁棒姿态控制器使内环角速度指数收敛于外环虚拟角速度.双环姿态跟踪控制能够满足控制饱和及角速度有界约束下的跟踪精度和闭环系统的全局渐近稳定性.数值仿真验证了该控制器的鲁棒性和有效性. 展开更多
关键词 航天器 姿态控制 二阶微分观测器 角速度 控制饱和
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基于时间权重的区间型组合预测权重确定方法 被引量:10
18
作者 殷春武 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2013年第21期67-70,共4页
针对不确定性环境下的组合预测,文章首先分析了反映时间序列新旧程度重要性的时间权重,接着在考虑时间权重的基础上,建立了基于模拟值与实际值之间广义残差最小的区间型组合预测组合权重确定模型;最后推导了残差平方和最小下的区间型组... 针对不确定性环境下的组合预测,文章首先分析了反映时间序列新旧程度重要性的时间权重,接着在考虑时间权重的基础上,建立了基于模拟值与实际值之间广义残差最小的区间型组合预测组合权重确定模型;最后推导了残差平方和最小下的区间型组合预测权重确定公式,并对该结论推广到不考虑时间权重以及退化到实数时间序列下的残差平方和最小的组合预测权重的确定公式。 展开更多
关键词 组合预测 组合权重 时间权重
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基于时变终端滑模的任意迭代初态抑制控制 被引量:1
19
作者 殷春武 甘婷 +1 位作者 楚天乐 陈俊英 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1105-1112,共8页
为解决迭代学习过程中的任意迭代初值和迭代收敛理论证明难的问题,本文构造了一种轨迹跟踪误差初值恒位于滑模面内的时变终端滑模面,将轨迹跟踪误差初值不为零的轨迹跟踪控制问题转换为滑模面初值恒为零的滑模面跟踪控制问题,建立了任... 为解决迭代学习过程中的任意迭代初值和迭代收敛理论证明难的问题,本文构造了一种轨迹跟踪误差初值恒位于滑模面内的时变终端滑模面,将轨迹跟踪误差初值不为零的轨迹跟踪控制问题转换为滑模面初值恒为零的滑模面跟踪控制问题,建立了任意迭代初值与相同迭代初值的迭代学习控制理论连接桥梁.本文提出一种基于时变滑模面的比例–积分–微分(PID)型闭环迭代学习控制策略,基于压缩映射原理证明了迭代学习的收敛性,给出了迭代收敛条件.时变终端滑模面经有限次迭代学习收敛到零,达到轨迹跟踪误差最终稳定在时变滑模面内的目的;Lyapunov稳定理论证明了位于滑模面内的轨迹跟踪误差在有限时间内收敛到原点,达到轨迹局部精确跟踪目的.随机初态下的工业机器人轨迹跟踪控制数值仿真验证了本文方法的有效性和系统对外部强干扰的鲁棒性. 展开更多
关键词 迭代学习控制 滑模控制 有限时间控制 初值问题 机器人
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抓捕航天器的多环递归姿态跟踪控制 被引量:5
20
作者 殷春武 《航天控制》 CSCD 北大核心 2018年第1期42-49,共8页
为提升存在控制饱和约束抓捕航天器的姿态跟踪精度,先引入姿态跟踪误差的积分项,将广义二阶姿态控制系统扩展成广义三阶姿态跟踪动力学系统,并给出扩展系统控制目标的设计方法;接着对扩展系统提出多环递归跟踪控制策略,设计了一种辅助... 为提升存在控制饱和约束抓捕航天器的姿态跟踪精度,先引入姿态跟踪误差的积分项,将广义二阶姿态控制系统扩展成广义三阶姿态跟踪动力学系统,并给出扩展系统控制目标的设计方法;接着对扩展系统提出多环递归跟踪控制策略,设计了一种辅助动力学系统在线消除控制饱和约束,给出保证闭环系统渐近稳定的自适应多环姿态跟踪控制器。数值仿真显示,该方法能有效提升姿态跟踪精度,且姿态跟踪轨迹具有优良的动态品质。 展开更多
关键词 航天器 姿态控制 变结构控制 多环递归跟踪控制
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