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基于Backstepping方法的液压主动悬挂最优控制及仿真

引言1车辆悬挂系统是车辆的重要组成部分,承受与传递作用于车体和车轮之间的力和力矩。与被动悬挂、半主动悬挂相比,主动悬挂依靠外界供给的能量,主动产生作用力,能大大改善车辆的乘坐性能和操纵性能。因此,自从1955年德国Federspiel-labrosse教授首次提出主动悬挂的概念以来,它一直受到国内外的广泛关注和研究[1]。半个世纪以来,线性理论在这个领域已经取得一些满意的结果[2,3],但是实际的车辆悬挂系统往往是非线性时变的,这在某种程度上限制了线性理论的应用;从20世纪90年代初至今,人们将非线性控制、预测控制、鲁棒控制、自适应控制、智能控制等引入到悬挂系统控制设计中来,并提出许多新型控制方法来提高悬挂系统的性能,使得车辆主动悬挂控制理论得到进一步的发展[4-10]。许多已存文献特别是国内文献的结果中,有源元件——液压装置的动力学特性往往是假想其能提供理想作动力而忽略,或者将液压装置简化为线性环节来处理;而实际的液压作动器是...  (本文共4页) 阅读全文>>

《控制理论与应用》2008年01期
控制理论与应用

基于Backstepping方法的全车液压主动悬挂最优控制设计

1引言(Introduction)长期以来,在汽车上普遍采用的是由弹簧和阻尼组成的被动悬挂,它只能被动地存储和吸收外界能量,仅在很窄的频带上具有好的减振性能,并不能主动适应不同的道路以及车辆行驶状况,极大制约了车辆性能的进一步改善.随着汽车速度的提高以及对汽车产品的乘坐舒适性、操纵稳定性等综合性能的高要求,人们越来越关注性能优越的主动悬挂.在过去的二三十年间,许多学者对主动悬挂控制系统进行了理论研究{‘,2}.但到目前为止,主动悬挂的理论依然还不很成熟,主要的研究工作和发展趋势集中在如下两个方面[z]:一是继续研究开发低能耗、低造价的悬挂系统;另一方面是借助现代控制理论的发展和应用,探讨和设计一些结构相对简单、控制效果较好的控制器.本文选取全车并联式主动悬挂系统作为研究对象,建立了充分考虑液压装置动力学特性的七自由度全车主动悬挂非线性模型.针对模型中因液压装置引入的非线性项,提出了线性二次型最优控制与BackstepPing方法...  (本文共8页) 阅读全文>>

《生物数学学报》2007年01期
生物数学学报

一类具年龄结构的线性周期种群动力系统的最优控制

0引言种群动力系统的最优控制问题的研究无疑是具有重大的实际意义.近二十年来,具年龄结构种群动力系统的最优控制被广泛研究,国内外学者在这方面已做了不少研究工作(如文献【l]一【13]及其中所引文献).据我们所知,自从M.Brokata首次研究具年龄结构种群动力系统的最优控制问题(【l]一!z]),许多学者致力于这方面工作.专著阁一[#1是我国学者的工作,他们对线性系统作了严格而详细的分析,所得结果对我国计划生育具有重大的指导意义.文同对线性周期系统的最优收获问题作了全面的理论分析和数值实验.文[0]一[s]研究非线性系统的控制问题,所引进的方法很有参考价值.专著【川讨论了纷性和非线性带扩散过程的最优控制问题.文!lzj对种群动力系统的最优控制间题的研究历史和现状作了概述.本文在周期环境下,考虑如下最优控制间题: fT fa+_ M‘”‘m“已jojo巨(p“(a,‘)一”(a,‘))+”(,,(a,‘))jdad‘(M)其中p“(...  (本文共6页) 阅读全文>>

《职业》2007年10期
职业

课堂教学的最优控制

“课堂教学的最优控制”是指根据既定教学计划、教学大纲的要求,选择最合理的教学方案,充分利用课堂教学时间,使学生在发展智力、培养能力和良好品德的形成上,取得最佳效果。也就是说,要求对课堂教学的有效组织,达到在花费较少时间的前提下,取得最佳的教学和教育效果。一、课堂教学最优控制的内容实行课堂教学过程的最优控制,不仅要求控制与协调教的方面各种因素,而且还要求控制与协调学的方面的各种因素。因而它具有全面性、联系性和动态性的特点。课堂教学最优控制主要有以下内容:1.目标——指课堂教学要求的具体化。课堂教学目标包括知识和方法、智力和能力以及思想教育内容。有些课程,一堂课不是一个中心,而是几个小目标,但每一个或每组知识都必须明确。目标的具体、明确,便于有效控制教学过程,便于选择最佳教学方案,也便于评价教学效果。2.容量——是指课堂讲授知识及训练的内容的多少。根据大纲和教材,在一节课里要选择能促进学生发展的恰当知识容量,力戒内容多而失控,成功的...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 《职业》2007年10期
《武汉理工大学学报》2007年08期
武汉理工大学学报

一类离散事件动态系统的最优控制与调度

该文不加声明均采用文献[1,2]中的术语,符号及有关结论。已知设置缓冲区的一类具有(m×n)型Flow-shop结构的串行生产线系统,是一类重要的DEDS,一般都沿用Cohen的极大代数方法进行研究,文献[3]运用矩阵分析的方法对无限缓冲区的串行生产线系统的最优控制与调度问题进行了研究,但矩阵的维数往往过大,给实际计算造成了困难,文献[4,5]应用阵列迭代法将其有关结果推广到含有限缓冲区的情形。文中沿用文献[4,5]的方法对变序集上的串行生产线系统进行了研究,改进了文献[4]中的有关结果。1系统无阻塞均匀时间的最优控制对于给定的系统工时矩阵T[ω0]=[tij]m×n(tij0),设iμj=mr=0∏r-1s=1ts-j1∏rs=1tsj i≠j+∞,i=j其中,∏Ltij表示网络G[μ]中任意两节点间的任一条可行线L的可行积[4,5]。定义μ矩阵:μ=[μij]n×m以μ为关联矩阵的赋权有向图G[μ]没有自回路,显然G[μ]是...  (本文共3页) 阅读全文>>

《河海大学常州分校学报》2007年03期
河海大学常州分校学报

平稳河道水波模型的最优控制

近几年来,流体和燃烧的最优控制问题受到了广泛的关注,流体中水波的长期动力学行为是一个复杂的问题,历来是理论界和工程技术界关注的焦点.文献[1]研究了对流-扩散现象的简易模型,如震动波、机翼的超音速流、交通流等的最优控制,文献[2]研究了固体燃料燃烧的最优控制.两者不仅对相应的模型进行了最优控制,而且还用广义二次差分算法对其进行数值模拟,算法的二阶收敛速度取决于二阶充分最优条件,因此研究最优控制的一阶必要条件和二阶充分条件显得尤为重要.文献[3]研究了无穷维规划问题的最优条件,文献[4-6]用二阶方法研究了依赖于时间的流体流动,文献[7]给出了河道水波表面传播的RLW!Burgers方程的一般形式.本文研究某时刻一维浅水波模型RLW!Burgers方程的最优控制,对最优解存在的一阶必要和二阶充分条件进行了证明.1符号与命题考虑下面形式的等式约束最小化问题:min J(y),s.t.e(y)=0(1)式中,J∶X→R,e∶X→Y.X...  (本文共4页) 阅读全文>>

《数学物理学报》2007年05期
数学物理学报

随机递归最优控制和混合最优控制问题

1引言Pill’(l() lix和彭{’!引人了下面非线性倒向随机微分方程一(IU二f(艺,从,乙)dt一乙(IB;,}与1=石这里f为生成元,石为终端条件.与他们相独立地,Dllffi(、和Ep、切il,冈从经济学背景卜,也引入这类方程.在文献【2{中,他们给出了一种随机递归效用,这是标准效用的推j’‘,即时效用不仅依赖于即时的消费率C,,同时也依赖于未来效用.实际上,它相,J:一类特定倒向随机微分方程的解,这里生成元f不依赖于:.在数学上,文献!l]中的结果比文献!21吏般.然后,EI.Karo,li,彭和Qlloloz[s]给出了倒向随机微分方程的一些重要性质,如比较定理,以及在金融数学和最优控制理论中的应用.在该文中,他们从倒向随机微分方程角度阐述了递归效用和一些性质.控制系统的代价函数山倒向随机微分方程的解来描述,就成为递归效用的最优控制问题.对这类间题彭闭得到了贝尔曼动态规划原理和相应的非线性二次偏微分方程哈密顿一雅...  (本文共8页) 阅读全文>>