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《光学精密工程》2021,29(6)
以全捷联光学制导飞行器打击运动目标为背景,本文将捷联解耦原理和状态约束控制方法相结合,提出了一种同时考虑导引头视场角约束和执行机构输入约束的新型制导控制一体化设计方法。首先,建立了具有严格反馈形式的全捷联制导控制一体化模型,针对模型的不确定性设计了一种对未知上界平方估计的自适应律,基于积分型障碍Lyapunov函数结合动态面控制解决了导引头视场角约束的问题,同时采用饱和函数光滑逼近以及Nussbaum增益函数解决了执行机构输入约束的问题。最后,通过Lyapunov理论证明了所设计制导控制一体化方法的一致有界稳定。典型场景的数值仿真结果表明,该方法可以同时满足捷联光学导引头8°,8.5°,9°的视场角约束以及舵执行机构10°的输入约束。 相似文献
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基于混沌优化的有约束广义预测控制器 总被引:1,自引:0,他引:1
针对传统优化算法解决约束广义预测控制的优化问题时存在计算量大、不能找到全局最优解等缺点,该文尝试用混沌优化算法来解决此类问题.提出一种用混沌优化算法作为滚动优化策略的有约束广义预测控制算法(COGPC).该算法可以有效地处理约束并找到全局最优解,是一种新的"软约束"方法.最后通过仿真验证了该方法的有效性. 相似文献
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从分析配置设计过程中约束对变量的不同作用程度入手,提出将配置求解过程作为分级约束满足问题进行处理,对约束进行分级处理,赋予不同的约束水平,以确定配置求解过程中约束满足的顺序。通过引入"活动变量"和"活动约束",对有向图中结点和弧赋予新的含义,构建了分级约束满足问题网络,采用一致性方法和基于图的传播技术相结合的方法进行网络的一致性检验和约束的传播,并提出了分级约束满足问题网络在求解过程中约束冲突的解决方法,形成了配置设计的分级约束满足问题求解方法,较好地解决了变量受多个不同强度约束条件作用时的合理赋值和约束冲突的问题。并以捆钞机产品配置为例,验证了分级约束满足问题求解方法的可行性。 相似文献
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基于虚位移分解与伺服轨迹约束的机械系统跟踪控制 总被引:1,自引:0,他引:1
建立在Udwadia和Kalaba方程上的伺服约束跟踪控制方法要求系统的初始条件必须与跟踪约束方程相容。针对该问题,利用广义虚位移投影分解方法,将跟踪约束误差转化为广义坐标误差与广义速度误差,通过提出系统跟踪控制总误差的概念,提出一种可以消除该误差的控制力计算方法。该方法可以实现对系统初始误差的补偿。利用该算法对系统初始跟踪误差的可控性,将其与基于Udwadia和Kalaba方程的伺服约束跟踪控制算法结合,实现了不相容初始条件下的约束系统轨迹跟踪控制。以平面2自由度机械手臂为仿真算例,对该控制算法在轨迹跟踪控制中的应用进行仿真研究。仿真结果表明,该方法可以解决机械系统跟踪控制中的初值不相容问题,同时对约束违约进行了抑制,提高了控制精度及稳定性。 相似文献
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具有模糊约束的广义预测控制 总被引:6,自引:0,他引:6
本文研究了预测控制中的模糊决策问题。与传统的误差加权性能指标相比,在预测控制中利用模糊目标和模糊约束具有更大的灵活性,等式约束和不等式约束可以统一为模糊软约束,约束预测控制可以转化为标准的模糊优化问题,用一组不精确的满意优化解取代了传统的唯一最优解,这样,设计者对特定的被控对象有更多的灵活性。仿真结果表明了对控制量或系统输出加入约束时该方法的有效性。 相似文献
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《机械科学与技术》2014,(12):1811-1814
基于Udwadia和Kalaba方程的伺服约束控制理论可以较好地应用在机械系统的轨迹跟踪控制中。在伺服约束控制中,对约束系统动力学模型的数值积分过程会产生对低阶约束的违约,同时还存在初始值不相容引起的控制偏差甚至系统不稳定问题。利用系统广义质量矩阵的乔利斯基分解,将描述系统的广义虚位移向量经过变换,在约束流形上分解为约束方向与约束允许方向,从而分离出速率约束及坐标约束违约部分,在此基础上推导出修正公式。以二自由度机械臂为仿真对象,在伺服约束轨迹控制中的应用进行了仿真研究。结果表明,基于虚位移分解的方法可以对伺服控制中的约束违约进行抑制,同时也可以解决系统初始条件不相容引起的问题。 相似文献
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几何约束条件在小波曲线曲面造型技术中的实现 总被引:3,自引:0,他引:3
针对目前小波曲线曲面造型技术中几何约束条件难以保证的问题,提出小波信号分离的解决办法,将原始控制点分为与约束相关和不相关两部分分别加以处理,并给出其数学说明。在此基础上对曲线曲面造型技术中常见几种几何约束给出了较为详细的应用分析。从应用实例上看,这种方法取得了良好的效果。 相似文献
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具有项目投标价格和完工时间因素的带工期约束的伙伴选择问题是企业动态联盟的基本问题,证明了该问题是NP完全问题。为设计求解该问题的分支定界算法,建立了非线性整数规划模型。证明了模型中目标函数和约束函数的单调性,并利用单调性给出了判断问题无解和问题最优解已知的条件,构造了收缩求解区域的二分法。实验表明,基于这些结果所构造的分支定界算法是有效的。 相似文献
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一种用于多目标约束优化的改进进化算法 总被引:3,自引:1,他引:2
当前求解多目标优化的进化算法主要考虑如何处理相互冲突的多个目标间的优化,很少考虑对约束条件处理的问题.对此,给出了一种基于双群体搜索机制的改进差分进化算法,以求解多目标约束优化问题.采用两个不同种群,分别保存可行个体与不可行个体的双群体约束处理策略,利用基于Pareto的分类排序多目标优化技术,完成对进化个体解的评价.并通过群体混沌初始化、自适应交叉和变异操作来提高基本差分进化算法的性能.对三个经典测试函数的仿真结果表明,文中算法在均匀性、逼近性及收敛速度三方面均优于非支配排序遗传算法,而收敛速度也优于另两种改进进化算法. 相似文献
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This paper proposes an event-triggered distributed receding horizon control (DRHC) approach for the formation and tracking problems of homogeneous multi-agent systems. For each agent, an event-triggering condition, based on assumed predictive information of the neighbours, is derived from stability analysis. Considering the uncertain deviation between the assumed and true predictive information, we design a time-varying compatibility constraint for the individual optimization problem. In the event-triggered DRHC algorithm, each agent solves the optimization problem and communicates with its neighbours only when the event-triggering condition is satisfied, so the communication and computation burden are reduced. Moreover, guarantees for the recursive feasibility and asymptotic stability of the overall system are proved. A simulation example is provided to illustrate effectiveness of the proposed approach. 相似文献
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This paper presents a technique of multi-objective optimization for Model Predictive Control (MPC) where the optimization has three levels of the objective function, in order of priority: handling constraints, maximizing economics, and maintaining control. The greatest weights are assigned dynamically to control or constraint variables that are predicted to be out of their limits. The weights assigned for economics have to out-weigh those assigned for control objectives. Control variables (CV) can be controlled at fixed targets or within one- or two-sided ranges around the targets. Manipulated Variables (MV) can have assigned targets too, which may be predefined values or current actual values. This MV functionality is extremely useful when economic objectives are not defined for some or all the MVs. To achieve this complex operation, handle process outputs predicted to go out of limits, and have a guaranteed solution for any condition, the technique makes use of the priority structure, penalties on slack variables, and redefinition of the constraint and control model. An engineering implementation of this approach is shown in the MPC embedded in an industrial control system. The optimization and control of a distillation column, the standard Shell heavy oil fractionator (HOF) problem, is adequately achieved with this MPC. 相似文献
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A constraint equation-based control law design for large angle attitude maneuvers of flexible spacecraft is addressed in this
paper. The tip displacement of the flexible spacecraft model is prescribed in the form of a constraint equation. The controller
design is attempted in the way that the constraint equation is satisfied throughout the maneuver. The constraint equation
leads to a two-point boundary value problem which needs backward and forward solution techniques to satisfy terminal constraints.
An observer-based tracking control law takes the constraint equation as the input to the dynamic observer. The observer state
is used in conjunction with the state feedback control law to have the actual system follow the observer dynamics. The observer-based
tracking control law eventually turns into a stabilized system with inherent nature of robustness and disturbance rejection
in LQR type control laws. 相似文献