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基于闭环算法的七自由度系统冗余问题优化研究
1
作者 马子凤 《机电产品开发与创新》 2025年第1期134-136,共3页
针对多自由度机械臂在逆运动学上的系统冗余问题,本文采用一种改进的闭环逆运动学算法即选择性阻尼增益算法来分解机械臂速度层面与加速度层面的应用问题。通过比较传统逆运动算法与改进算法的误差稳定性、收敛性和奇点处理等能力,证明... 针对多自由度机械臂在逆运动学上的系统冗余问题,本文采用一种改进的闭环逆运动学算法即选择性阻尼增益算法来分解机械臂速度层面与加速度层面的应用问题。通过比较传统逆运动算法与改进算法的误差稳定性、收敛性和奇点处理等能力,证明了优化后算法的优越性,同时通过在一个七自由度机械臂上进行实际检验,改进算法后的机械臂移动轨迹更加平滑同时用时更少,试验结果验证了该闭环算法的有效性。 展开更多
关键词 冗余 逆运动学 闭环算法
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应用闭环算法车辆转向机构最优控制系统分析
2
作者 郝正君 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第12期169-172,177,共5页
四轮车辆转向时,前后车轮的转向中心为一点时,视为车辆的理论最优转向,也是最优控制的目标。针对常用的多连杆转向系统,根据结构特点和转角关系,对系统控制进行分析;基于闭环控制算法,依据目标路径与参数反馈获取的转向控制量,对转向系... 四轮车辆转向时,前后车轮的转向中心为一点时,视为车辆的理论最优转向,也是最优控制的目标。针对常用的多连杆转向系统,根据结构特点和转角关系,对系统控制进行分析;基于闭环控制算法,依据目标路径与参数反馈获取的转向控制量,对转向系统的最优控制进行设计分析;同时,对系统的状态变量和预测参数进行分析;基于实际车辆和转向最优控制系统,分析车辆在空载工况,以30km/h转向,分析稳态回转工况和双移线工况车辆运行的各参数变化,并与理论最优值进行对比,以验证控制系统的有效性。结果可知:采用离散分析和半步长积分对控制系统的状态变量进行预测,获取的经过精度较高;稳态回转工况,随着车辆的提升,转向轨迹的半径逐渐增大,车辆表现出明显的不足转向特征;两种工况下,转向控制系统获得的特性曲线与理论值具有高度的一致性,二者的峰值误差控制在5%以内,表明最优控制算法的可靠性,为此类设计优化提供参考。 展开更多
关键词 汽车 转向机构 闭环控制算法 最优控制 实车
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恶劣海况下闭环增益成形算法在渔船航迹保持控制的应用
3
作者 隋江华 郭特尔 宋纯羽 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期272-277,共6页
[目的]为解决渔船在恶劣海况下的航迹保持问题,提出一种分离式航迹保持控制器。[方法]采用非线性反馈法对闭环增益成形算法进行改进,并引入反正切函数以有效解决系统控制能量过大的问题。同时,通过积分分离式设计,以解决常规PID控制器... [目的]为解决渔船在恶劣海况下的航迹保持问题,提出一种分离式航迹保持控制器。[方法]采用非线性反馈法对闭环增益成形算法进行改进,并引入反正切函数以有效解决系统控制能量过大的问题。同时,通过积分分离式设计,以解决常规PID控制器中积分项对系统暂态性能的影响。[结果]SDB8102型32.98m玻璃钢拖网渔船在蒲氏7级风下的仿真实验结果表明,该航迹保持算法的稳态误差小于3m,验证了其实用性与稳定性。[结论]该研究成果可为渔船航迹保持控制以及渔船装备的智能化水平提升提供参考。 展开更多
关键词 渔船 运动控制 航迹保持 反馈控制 非线性反馈 闭环增益成形算法 恶劣海况
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用闭环增益成形算法的精馏塔鲁棒控制 被引量:14
4
作者 张显库 贾欣乐 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期15-17,64,共4页
给出了MIMO系统的闭环增益成形算法 ,将之应用于精馏塔的控制中 ,取得了良好的控制效果和鲁棒稳定性。文献 [6 ]给出的回路成形控制器与本文的一阶闭环增益成形控制效果相同 ,文献 [6 ]评价该法的不足之处是闭环系统的鲁棒性能稍差 ,该... 给出了MIMO系统的闭环增益成形算法 ,将之应用于精馏塔的控制中 ,取得了良好的控制效果和鲁棒稳定性。文献 [6 ]给出的回路成形控制器与本文的一阶闭环增益成形控制效果相同 ,文献 [6 ]评价该法的不足之处是闭环系统的鲁棒性能稍差 ,该缺点可用本文的二阶或三阶闭环增益成形控制器加以克服。该算法的优点是设计过程简单 ,物理意义明显。 展开更多
关键词 精馏塔 鲁棒控制 闭环增益成形算法
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闭环增益成形算法在舵阻摇系统中的应用 被引量:11
5
作者 张显库 张丽坤 杨承恩 《中国航海》 CSCD 北大核心 2004年第2期20-24,共5页
给出了单输入多输出(SIMO)系统即被控对象为非方阵情况下的闭环增益成形控制算法。考虑到舵阻摇系统的闭环传递函数阵一定是奇异的,以及具有1个输入控制2个输出的特点,在保证其中1个输出尽量小而另1个输出跟踪输入的前提下,将闭环传递... 给出了单输入多输出(SIMO)系统即被控对象为非方阵情况下的闭环增益成形控制算法。考虑到舵阻摇系统的闭环传递函数阵一定是奇异的,以及具有1个输入控制2个输出的特点,在保证其中1个输出尽量小而另1个输出跟踪输入的前提下,将闭环传递函数阵即补灵敏度函数阵设为具有一阶惯性的奇异阵,设计出鲁棒控制器。研究并建立舵阻摇系统的非线性模型,并在Matlab中通过编写S函数来实现。用设计好的控制器对非线性模型进行仿真,运用Simulink工具箱得到仿真曲线,从仿真曲线可看出此控制器具有良好的鲁棒性能。通过分析并比较阻摇前和阻摇后的各组仿真曲线,算出减摇率在50%左右,减摇效果较好。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 闭环增益成形算法 SIMO系统 奇异 舵阻摇系统 鲁棒控制器 非线性模型 仿真
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谐振式光纤陀螺全数字闭环方案的算法研究 被引量:3
6
作者 沈庆 马慧莲 +1 位作者 周柯江 金仲和 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第z2期143-146,共4页
谐振式光纤陀螺是一种基于光纤环形谐振腔Sagnac效应的新型惯性传感仪器。与现有的其他类型陀螺相比,具有很多性能上的优势。在此提出了一种基于DSP技术的全数字闭环方案,并为这种方案建立了数学模型。借助用z变换表示各个环节的离散传... 谐振式光纤陀螺是一种基于光纤环形谐振腔Sagnac效应的新型惯性传感仪器。与现有的其他类型陀螺相比,具有很多性能上的优势。在此提出了一种基于DSP技术的全数字闭环方案,并为这种方案建立了数学模型。借助用z变换表示各个环节的离散传递函数,设计并优化了跟踪谐振频率的算法,并将此算法在DSP中实现。 展开更多
关键词 谐振式光纤陀螺 DSP技术 闭环跟踪算法
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基于IronPython语言的牛顿迭代算法及其工程应用
7
作者 张小洁 《电气传动自动化》 2024年第1期19-22,14,共5页
本文将牛顿迭代算法应用于仿真优化设计中,提出了一种基于IronPython寻根的闭环算法,并在Ansys Workbench平台以某容器内气流混合过程为例,验证了该算法的可行性和实施效果。该方法能够找到输出特性结果性能参数所对应的输入参数设计点... 本文将牛顿迭代算法应用于仿真优化设计中,提出了一种基于IronPython寻根的闭环算法,并在Ansys Workbench平台以某容器内气流混合过程为例,验证了该算法的可行性和实施效果。该方法能够找到输出特性结果性能参数所对应的输入参数设计点,实现了CAE仿真平台上的“数学求根”,即由既定的输出性能结果参数寻找对应的输入参数设计点。该方法能够快速地实现寻优,提高了工程优化设计的效率,缩短了优化工作的周期,开创了新的设计思路,对现代科技研发具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 牛顿迭代 设计优化 逆向寻根 闭环算法
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基于FPGA的旋转变压器闭环跟踪解码算法研究 被引量:3
8
作者 曹彬 刘曰涛 +1 位作者 杨梦超 黄浩 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2020年第11期45-48,共4页
在旋转变压器传统闭环跟踪解码算法中,角位置误差计算的非线性会导致系统阶跃响应变慢以及稳态误差增大。针对这一问题,设计一种改进的闭环跟踪解码算法,该算法采用CORDIC算法预先对从旋转变压器采样的信号进行计算得到实际角位置,然后... 在旋转变压器传统闭环跟踪解码算法中,角位置误差计算的非线性会导致系统阶跃响应变慢以及稳态误差增大。针对这一问题,设计一种改进的闭环跟踪解码算法,该算法采用CORDIC算法预先对从旋转变压器采样的信号进行计算得到实际角位置,然后将实际角位置输入闭环解码算法中与估计角位置比较得到线性的角位置误差,这样该算法就可以继续进行闭环跟踪计算。算法采用Verilog HDL语言实现并使用Modelsim进行仿真。仿真结果显示,相比传统闭环跟踪解码算法,改进的闭环跟踪解码算法的阶跃响应更快、稳态误差更接近理论值,这证明改进的闭环跟踪解码算法的角位置误差计算具有更好的线性特性。 展开更多
关键词 旋转变压器 闭环跟踪解码算法 CORDIC FPGA
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水面船航向最优控制与闭环增益成形算法的比较分析 被引量:1
9
作者 李博 张国庆 +1 位作者 赵明英 黄晨峰 《中国水运(下半月)》 2018年第1期11-12,15,共3页
将自适应最优PID控制算法与闭环增益成形算法在频域角度进行理论分析,引入船舶模型进行仿真分析比较,得出闭环增益成形理论的适应式鲁棒PID算法控制效果优于自适应最优PID控制算法理论,为水面船在选择控制算法时提供参考。
关键词 航向保持 闭环增益成型算法 抗干扰 鲁棒性
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闭环增益成型算法在运动控制器中的应用
10
作者 朱莉萍 刘思怡 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第14期58-60,共3页
我国内河众多,海上疆域广大,蕴含着丰富的石油、天然气、可燃冰、有色金属等资源,因此,对海洋资源的开发以及海上航运业的发展成为国家的战略规划重点。舰船与海上作业平台作为主要的开发工具,其设计与制造质量具有重要意义,尤其对于高... 我国内河众多,海上疆域广大,蕴含着丰富的石油、天然气、可燃冰、有色金属等资源,因此,对海洋资源的开发以及海上航运业的发展成为国家的战略规划重点。舰船与海上作业平台作为主要的开发工具,其设计与制造质量具有重要意义,尤其对于高速化、大型化船舶的运动控制。船舶在海上受到的干扰力较多,本文针对船舶的运动过程建立模型,并结合闭环增益成型算法设计一种船舶运动控制器,并基于Matlab进行了船舶运动控制器的仿真试验。 展开更多
关键词 运动控制 闭环增益成型算法 MATLAB
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一种适应于蓄电池电力工程车的速度闭环控制算法 被引量:1
11
作者 苏雄 张鹏 《电力机车与城轨车辆》 2017年第2期59-60,69,共3页
文章介绍了一种适用于蓄电池电力工程车的速度闭环控制算法,提出了一种模糊PID控制算法的思路。控制系统通过实时地改变速度闭环的控制参数,实现了在不同工况下对机车进行精准低恒速控制的目的。
关键词 蓄电池电力工程车 速度闭环控制算法 模糊PID控制算法
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闭环增益成形算法下的航迹保持控制 被引量:1
12
作者 韩旭 张显库 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期1629-1635,共7页
Carrot following是一种间接式航迹保持算法,它找到期望航向后只使用简单的比例控制,因此航迹保持控制效果较差,为了在保持原方法简洁性的同时改善船舶的航迹保持效果,本文通过引入闭环增益成形算法对其控制率做了改进。间接式航迹保持... Carrot following是一种间接式航迹保持算法,它找到期望航向后只使用简单的比例控制,因此航迹保持控制效果较差,为了在保持原方法简洁性的同时改善船舶的航迹保持效果,本文通过引入闭环增益成形算法对其控制率做了改进。间接式航迹保持控制能够使相关成果简单迁移到航迹保持问题中。仿真结果表明:所提出的间接式控制方法能够实现船舶的航迹保持,仿真下的稳态误差小于5 m,而航向保持中的许多技巧在航迹保持中依然适用。本文所提方法简洁有效,具有推广价值。 展开更多
关键词 船舶运动控制 航迹保持控制 间接式控制 机器人学 闭环增益成形算法 carrot following算法
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两种新的有效的多输入线性定常系统闭环极点配置算法
13
作者 孟斌 周庆瑞 《聊城师院学报(自然科学版)》 1999年第1期24-26,共3页
通过分析系统性质及矩阵A、B的特点,提出了两种新的有效的多输入线性定常系统闭环极点配置的算法.
关键词 多输入 线性定常系统 闭环系统 闭环极点配置算法
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高压变频器磁链闭环控制算法在密炼机上的应用
14
《变频器世界》 2015年第2期64-67,共4页
本文介绍了汇川HD71系列高压变频器在密炼机上的应用,密炼机系统经过变频改造后,克服了传统调速方案带来的启动电流大、转矩响应时间长、配方单一等缺点,大大提高了密炼机系统的效率和胶料的质量。
关键词 炼胶行业 密炼机 高压变频器 磁链闭环矢量算法
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闭环消磁算法在扫雷艇发动机上的试验
15
作者 R.A.温果 朱云川 《机电设备》 1994年第4期35-41,共7页
用于反水雷舰艇的闭环消磁技术已经研究成功并在发动机上进行了试验。本系统能精确地预测并消除从无磁船体舰船上测量的船下磁场。从船上到船下的预测算法的调整过程研究已完成,并证明船上的传感器仅需配置四个单轴梯度计,就能精确地预... 用于反水雷舰艇的闭环消磁技术已经研究成功并在发动机上进行了试验。本系统能精确地预测并消除从无磁船体舰船上测量的船下磁场。从船上到船下的预测算法的调整过程研究已完成,并证明船上的传感器仅需配置四个单轴梯度计,就能精确地预测出实船发动机的磁场量。 展开更多
关键词 闭环消磁算法 扫雷艇 发动机 试验
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线性多时滞系统的开闭环PID型迭代学习控制 被引量:2
16
作者 吉梗 赵岳清 《西南民族大学学报(自然科学版)》 CAS 2008年第4期637-643,共7页
针对线性多时滞系统讨论了开闭环PID型迭代学习控制算法的收敛性和鲁棒性0利用λ范数和Bellman-Gronwall定理,获得了算法收敛的判定条件.仿真结果表明,这种算法是有效的.同时,从仿真实例也可看出,在收敛速度方面,开闭环算法优于开环算法.
关键词 初始条件问题 迭代学习控制 时滞系统 鲁棒性 闭环算法
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基于2-D系统理论的D型开闭环迭代学习控制 被引量:2
17
作者 蒋思中 王改云 《电光与控制》 北大核心 2010年第1期37-39,60,共4页
对于具有重复运动性质的系统,迭代学习控制是一种行之有效的控制方法。开闭环迭代学习控制能同时利用系统前次运行和当前运行的信息,因而性能优于单纯的开环迭代学习控制。针对线性连续系统,设计了D(Differential)型开闭环迭代学习控制... 对于具有重复运动性质的系统,迭代学习控制是一种行之有效的控制方法。开闭环迭代学习控制能同时利用系统前次运行和当前运行的信息,因而性能优于单纯的开环迭代学习控制。针对线性连续系统,设计了D(Differential)型开闭环迭代学习控制器,利用2-D(Two-Dimensional)系统理论建立系统的2-D连续—离散Roesser模型,并给出了保证控制器收敛的充分必要条件。最后通过一个仿真实例,证明了该方案的有效性。 展开更多
关键词 线性连续系统 闭环算法 2-D系统理论 ROESSER模型
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仿生智能飞行控制算法及其虚拟仿真
18
作者 葛陕行 牛健 +1 位作者 马超 张剑波 《今日自动化》 2024年第3期165-167,共3页
文章针对无人机在各种复杂环境下飞行控制模型的不确定性问题,设计了基于闭环系统辨识算法、校正控制算法参数整定技术的智能飞行控制系统,并设计了一套虚拟样机仿真系统,保证无人机高速、高精度、高鲁棒性飞行控制性能的同时,避免调参... 文章针对无人机在各种复杂环境下飞行控制模型的不确定性问题,设计了基于闭环系统辨识算法、校正控制算法参数整定技术的智能飞行控制系统,并设计了一套虚拟样机仿真系统,保证无人机高速、高精度、高鲁棒性飞行控制性能的同时,避免调参带来的巨大工作量,同时,通过虚拟样机仿真对该算法进行了验证。 展开更多
关键词 飞行控制 闭环系统辨识算法 校正控制算法 参数整定
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线性时滞系统开闭环PID型迭代学习控制 被引量:1
19
作者 吉梗 《台州学院学报》 2008年第3期17-23,共7页
针对线性时滞系统讨论了开闭环PID型迭代学习控制算法。对于初始状态函数渐近重复的情形,给出了这类系统的极限轨迹和迭代输出收敛于该极限轨迹的较弱的充分条件。仿真结果表明,这种算法是有效的。同时,从仿真实例也可看出,在收敛速度方... 针对线性时滞系统讨论了开闭环PID型迭代学习控制算法。对于初始状态函数渐近重复的情形,给出了这类系统的极限轨迹和迭代输出收敛于该极限轨迹的较弱的充分条件。仿真结果表明,这种算法是有效的。同时,从仿真实例也可看出,在收敛速度方面,开闭环算法优于开环算法。 展开更多
关键词 迭代学习控制 初始条件问题 时滞系统 闭环算法
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计算机数据融合算法下植保机精准化作业研究
20
作者 韩志强 《农机化研究》 北大核心 2024年第1期107-111,共5页
针对我国传统的植保机在精准化作业和自动化喷洒方面存在的不足,基于计算机数据融合算法对植保机精准化作业进行了设计试验。植保机的主要组成包括控制单元模块、信息采集模块、传感器模块、数据传输模块和变量执行器模块。为了实现植... 针对我国传统的植保机在精准化作业和自动化喷洒方面存在的不足,基于计算机数据融合算法对植保机精准化作业进行了设计试验。植保机的主要组成包括控制单元模块、信息采集模块、传感器模块、数据传输模块和变量执行器模块。为了实现植保机的精准化作业,对植保机的飞行姿态调整和变量喷药过程进行了算法设计。其中,飞行姿态控制采用双闭环位置式PID控制算法,喷药过程采用改进的遗传PID控制算法进行控制。为了验证植保机精准化作业的效果,对其进行姿态控制和变量喷药试验。结果表明:植保机姿态控制良好,能够完成精准化喷药。 展开更多
关键词 植保机精准化作业 数据融合算法 闭环位置式PID控制算法 改进遗传PID控制算法
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