优化曲线控制论文-奚小波,史扬杰,单翔,张琦,金亦富

优化曲线控制论文-奚小波,史扬杰,单翔,张琦,金亦富

导读:本文包含了优化曲线控制论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:农业机械,运动规化,避障,自动驾驶

优化曲线控制论文文献综述

奚小波,史扬杰,单翔,张琦,金亦富[1](2019)在《基于Bezier曲线优化的农机自动驾驶避障控制方法》一文中研究指出动力换挡拖拉机的产生促进农机自动驾驶向着无人化方向发展,农机的自动避障成为需要解决的关键问题。该文针对最短切线路径曲线曲率不连续、跟踪控制精度差及农机运动模型精度低等缺点,采用叁阶Bezier曲线优化法形成连续平滑农机避障路径,通过链式控制理论建立农机运动线性控制模型,利用PI控制器进行转角补偿,并进行了控制方法的仿真和犁耕作业试验。仿真结果表明:农机行驶的航向误差角在-0.06~0.06 rad,横向位置误差小于13 cm,前轮转向角变化平缓,没有显着突变,说明该方法控制精度较高,农机能够按预设轨迹行驶。犁耕作业试验结果表明:Bezier曲线部分的避障精度为5.21 cm,曲线路径的跟踪控制效果较好;避障后农机继续沿直线行驶的精度为1.98 cm,说明该方法可保证农机在避障后恢复直线自动驾驶。研究结果表明,该避障路径控制方法在不平整犁耕地中具有较好的鲁棒性和适应性,可满足拖拉机作业的避障要求。(本文来源于《农业工程学报》期刊2019年19期)

张仲方[2](2019)在《基于差分进化算法的城轨列车速度曲线优化及跟踪控制》一文中研究指出城市轨道交通以其运输量大、全天候、安全性高等特点,成为缓解城市交通拥堵、提高交通安全水平的重要方式。但是轨道列车运行耗能巨大,其中牵引能耗占大部分,所以降低城轨列车的牵引耗能已经成为维持城市轨道交通可持续发展亟待解决的重要问题之一,对列车的运行速度曲线进行节能优化具有实际意义。整个城轨系统比较复杂,列车运行过程中的影响因素很多,传统的优化算法已无法处理复杂且包含大量约束因素的寻优问题。而进化算法是一种有着高鲁棒性、广泛适应性的成熟的全局优化算法,能够有效地解决传统优化算法无法处理的复杂的寻优问题。ATO系统主要功能是实现列车的自动驾驶,提高列车的运行效率,节省列车的运行能耗。对于ATO系统来说,最重要的就是能够有效准确地跟踪列车的最佳运行速度曲线,所以合理有效的跟踪控制算法可使列车实现良好的自动运行。本文的主要研究内容如下:(1)结合列车单质点动力学模型和多质点动力学模型各自优点研究了一种多质点单位移动力学模型,该模型可更加真实地反映列车运行状态及车厢间的相互影响而且结构简单易分析;设计了基于固定惰行搜索区间的节能操纵策略,在固定区间搜索惰行切换点,使得算法优化搜索更优针对性;综合考虑多项约束指标并建立了基于准时性和舒适度双惩罚机制的节能优化模型。(2)对标准差分进化算法进行改进,提出了一种基于改进变异策略的协同差分进化算法(Cooperative Differential Evolution Algorithm Based on Improved Mutation Strategy,简称IMSCDE)用于对列车的节能优化模型进行求解,得到最优运行速度曲线。该算法在种群结构、变异策略和控制参数选择方面均有改进,相对于标准DE算法增强种群个体多样性,提高了算法的全局搜索能力和收敛速度。(3)根据城轨列车系统的非线性、不确定性以及外界干扰等特性,采用鲁棒自适应控制理论设计了结构简单、运算量小、具有自适应能力的跟踪控制器并采用Lyapunov稳定性理论证明了跟踪控制器的渐进稳定性。本文最后基北京地铁亦庄线的实际运行线路数据,利用MATLAB软件对列车运行速度曲线的优化过程和跟踪控制器的跟踪过程进行了仿真。仿真结果验证了IMSCDE算法及跟踪控制器分别在运行节能和跟踪控制方面的有效性。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-07-01)

王正超[3](2019)在《城轨列车运行曲线优化及滑模跟踪控制》一文中研究指出城市轨道交通以其运量大、效率高、安全、舒适、准时的优点得到越来越多的应用与发展。但是城市轨道交通建设成本高,维护费用高,其中牵引耗电成本占维护费用的一大部分,因此优化列车运行速度曲线具有重要意义。同时,随着列车运行速度越来越高,运行密度越来越大,对于列车司机的工作要求也越来越高。而列车自动运行(Automatic Train Operation,ATO)系统能够大大减少司机的工作量,提升运行效率和性能。对于ATO系统而言,其最重要的功能是目标速度曲线跟踪,因此设计合理有效的ATO跟踪控制算法是实现列车自动运行的关键。本文分别从速度曲线优化与速度曲线追踪两个方面研究了城市轨道列车运行优化与控制问题,本文主要工作如下:(1)建立了列车单质点运动模型、列车运行计算模型,并设计了基于告警速度曲线(Warning Speed Curve,WSPC)的节能运行优化模型。该模型同时考虑了节能性、准时性、精确停车和舒适性指标。与传统多目标节能优化模型相比,基于告警速度曲线的节能运行优化模型合理地缩小了搜索区间,加快了求解效率,为该优化模型的求解提供了良好条件。(2)针对当前列车运行曲线寻优广泛采用的遗传算法,本文设计了一种随机增强遗传算法(Random Reinforcement Genetic Algorithm,RR-GA)用于求解基于告警速度曲线的节能优化模型,该算法可以在不丢失精英个体的同时,增大群体多样性,减小遗传算法陷入局部最优的概率。(3)针对ATO目标速度曲线跟踪问题,现有大多采用的PID和模糊控制器依赖于复杂的参数调整,而鲁棒的自适应方法难以确保有限时间收敛,因此不适用于列车的固定时间间隔。本文设计了一种双滑模面控制律(Double Sliding Surface Guidance,DSSG),用于含有有界扰动的速度曲线有限时间跟踪,并采用Lyapunov理论证明了 DSSG可以在有限时间内渐进稳定。最后,基于北京亦庄地铁运行背景和线路数据进行了多场景对比仿真,仿真结果验证了RR-GA和DSSG的有效性和优越性。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-01)

陈真,郑立军,俞聪[4](2018)在《换热站水力平衡调试及智能优化曲线控制策略验证》一文中研究指出文中以某热力公司智能热网改造项目为基础,通过对换热站运行状况分析、表计校对和楼宇加装平衡阀等方式,进行水力平衡调试,同时针对换热站实施"一站一优化"曲线改造,实现了对换热站二次侧供水温度的自动调整功能。实例对节能降耗和提高供热经济性具有指导意义。(本文来源于《应用能源技术》期刊2018年11期)

孙奇,王广飞,吴萍,侯婷[5](2018)在《“华龙一号”上充泵流量曲线及部分控制逻辑优化》一文中研究指出根据"华龙一号"设计中上充泵不再兼做高压安注泵的特点,对上充泵的流量特性曲线进行优化,去掉上充泵的大流量工况点。采用Flowmaster软件,对上充及轴封注入回路进行建模计算,分析优化前后的影响,并对上充泵部分控制逻辑进行优化。结果表明:流量曲线优化后的上充泵在额定功率降低了约100kW,效率提高了约5%;重新设计的上充泵对上充及轴封注入回路流量平衡影响较小,无需重新设计流量调节阀;备用泵部分工况下启动方式由手动启动改为自动启动,大大降低了操作员的负担。(本文来源于《中国核电》期刊2018年02期)

汤力成[6](2018)在《考虑ATO控制策略的城轨列车推荐速度曲线优化》一文中研究指出随着城市轨道交通的高速发展,能耗剧增的问题日益突出。降低城市轨道交通系统能耗能够节省运营成本,促进经济发展,对于维持我国城市轨道交通快速可持续发展起到重要作用。列车牵引能耗是构成城市轨道交通系统总能耗的主要部分,列车运行曲线优化是降低列车运行牵引能耗的有效途径。本文利用动态规划算法进行列车运行曲线优化,针对动态规划应用于列车运行曲线优化求解时状态空间过大导致求解速度慢的问题,提出了状态集合缩减策略。通过设计状态集合缩减策略减少无效状态,结合列车可行速度控制范围构建子区段内的能耗和时耗矩阵,提高了算法搜索过程中的计算效率,通过路径搜索确定最优控制序列以及对应的列车运行曲线,使得列车运行能够满足计划运行时间的同时能耗最低。列车在实际运行过程中,由于ATO控制策略会导致列车实际运行速度曲线与列车推荐速度曲线存在偏差,运行时间不能满足计划运行时间的要求。因此,本文在动态规划算法确定的列车运行曲线的基础上,考虑ATO控制策略,采用遗传算法对中间巡航阶段进行再次优化,通过设计ATO仿真控制器,以追踪推荐速度曲线后得到的实际牵引能耗和运行时间为评价目标,搜索各子区间推荐速度,寻找满足计划运行时间的列车推荐速度曲线,使得列车实际运行过程中在满足计划运行时间的情况下牵引能耗最低。本文根据北京地铁亦庄线的实际线路数据和车辆信息进行了仿真验证,结果表明,在给定控制策略下,采用考虑ATO控制策略的列车推荐速度曲线优化方法可以得到满足实际运行时间且能耗最低的列车运行速度曲线,验证了本文方法的有效性和实用效果。(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-03-19)

张宏伟,张九根,陈大鹏[7](2018)在《基于COP曲线的冷水机组节能优化控制》一文中研究指出本次研究对数据中心空调系统整体COP值与其冷水机组负载率LR(Load rate)之间的关系进行了分析,重点描述了基于空调系统冷水机组的COP值来对机房内的空调主机进行控制,建立了冷水机组能耗的数学模型,利用了PSO算法的简单易操作性对冷水机组之间的负荷分配进行了寻优计算,实现了空调系统能源利用的合理优化分配,使得空调机组在高效率下运行,取得了较为理想的节能效果。(本文来源于《建筑热能通风空调》期刊2018年01期)

王邦继,刘庆想,周磊,卜朗,李相强[8](2018)在《步进电机控制系统建模及加减速曲线优化》一文中研究指出为了优化步进电机开环控制系统,对其加减速曲线的控制性能进行了研究。以步进电机运行原理为基础,建立了两相混合式步进电机开环控制系统仿真模型,设计了一种与电机矩频特性更为符合且可以用于实时在线计算的抛物线型加减速曲线算法,并与典型的匀加减速曲线算法、指数型加减速曲线算法进行了仿真比较分析,最后进行了实验验证。仿真和实验结果均表明,在相同的控制周期内,抛物线型加减速曲线的最大无失步转动角度有了显着提高,同时其中间过程的位置跟踪误差和平衡位置处的残余振荡误差也较小。抛物线型加减速曲线具有更快速的动态响应能力,已在某相控阵列天线的单元相位控制中得到了应用。(本文来源于《电机与控制学报》期刊2018年01期)

马晨曦,王首喆,汪灏[9](2016)在《基于S型曲线加减速的数控加工刀具运动优化控制》一文中研究指出数控机床加工折线时,存在因进给系统反复骤停而加工效率低、加工冲击大等问题.提出折线光滑转接加工优化控制算法,在指定加工误差的条件下,通过引入转接段降低实际转接点附近轨迹精度,从而实现了转接时的速度连续,并给出了转接速度的约束控制条件,对锐角、钝角转接进行了误差分析,验证了控制算法的有效性.针对由直线段和圆弧段组成的连续曲线整体加工控制问题,建立基于S型曲线加减速的加工控制模型,分析了圆弧半径对算法效率的影响.最后针对S型曲线加减速算法中加加速度存在阶跃变化的缺陷,提出了一种加加速度连续的改进算法,从而提高了加工质量.(本文来源于《数学的实践与认识》期刊2016年15期)

刘志峰,张森,蔡力钢,杨建武,许博[10](2015)在《基于粒子群优化五阶段S曲线加减速控制算法》一文中研究指出针对同步带传动印刷机启动中的扭振问题,建立了传动带系统的数学模型,通过分析模型找出引起扭振的主要原因,且搭建同步带传动试验平台对扭振现象进行研究.采用五阶段S曲线加减速方法对电机启动输入信号进行规划来抑制系统扭振,并提出运用粒子群优化算法,解决了规划五阶段S曲线参数选取困难的问题.通过仿真试验和试验平台验证可行性,证明了优化后的五阶段S曲线输入信号避开了谐振频率,在较小的牺牲同步带系统动态性能的同时大幅度抑制扭振.(本文来源于《北京工业大学学报》期刊2015年05期)

优化曲线控制论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

城市轨道交通以其运输量大、全天候、安全性高等特点,成为缓解城市交通拥堵、提高交通安全水平的重要方式。但是轨道列车运行耗能巨大,其中牵引能耗占大部分,所以降低城轨列车的牵引耗能已经成为维持城市轨道交通可持续发展亟待解决的重要问题之一,对列车的运行速度曲线进行节能优化具有实际意义。整个城轨系统比较复杂,列车运行过程中的影响因素很多,传统的优化算法已无法处理复杂且包含大量约束因素的寻优问题。而进化算法是一种有着高鲁棒性、广泛适应性的成熟的全局优化算法,能够有效地解决传统优化算法无法处理的复杂的寻优问题。ATO系统主要功能是实现列车的自动驾驶,提高列车的运行效率,节省列车的运行能耗。对于ATO系统来说,最重要的就是能够有效准确地跟踪列车的最佳运行速度曲线,所以合理有效的跟踪控制算法可使列车实现良好的自动运行。本文的主要研究内容如下:(1)结合列车单质点动力学模型和多质点动力学模型各自优点研究了一种多质点单位移动力学模型,该模型可更加真实地反映列车运行状态及车厢间的相互影响而且结构简单易分析;设计了基于固定惰行搜索区间的节能操纵策略,在固定区间搜索惰行切换点,使得算法优化搜索更优针对性;综合考虑多项约束指标并建立了基于准时性和舒适度双惩罚机制的节能优化模型。(2)对标准差分进化算法进行改进,提出了一种基于改进变异策略的协同差分进化算法(Cooperative Differential Evolution Algorithm Based on Improved Mutation Strategy,简称IMSCDE)用于对列车的节能优化模型进行求解,得到最优运行速度曲线。该算法在种群结构、变异策略和控制参数选择方面均有改进,相对于标准DE算法增强种群个体多样性,提高了算法的全局搜索能力和收敛速度。(3)根据城轨列车系统的非线性、不确定性以及外界干扰等特性,采用鲁棒自适应控制理论设计了结构简单、运算量小、具有自适应能力的跟踪控制器并采用Lyapunov稳定性理论证明了跟踪控制器的渐进稳定性。本文最后基北京地铁亦庄线的实际运行线路数据,利用MATLAB软件对列车运行速度曲线的优化过程和跟踪控制器的跟踪过程进行了仿真。仿真结果验证了IMSCDE算法及跟踪控制器分别在运行节能和跟踪控制方面的有效性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

优化曲线控制论文参考文献

[1].奚小波,史扬杰,单翔,张琦,金亦富.基于Bezier曲线优化的农机自动驾驶避障控制方法[J].农业工程学报.2019

[2].张仲方.基于差分进化算法的城轨列车速度曲线优化及跟踪控制[D].北京交通大学.2019

[3].王正超.城轨列车运行曲线优化及滑模跟踪控制[D].北京交通大学.2019

[4].陈真,郑立军,俞聪.换热站水力平衡调试及智能优化曲线控制策略验证[J].应用能源技术.2018

[5].孙奇,王广飞,吴萍,侯婷.“华龙一号”上充泵流量曲线及部分控制逻辑优化[J].中国核电.2018

[6].汤力成.考虑ATO控制策略的城轨列车推荐速度曲线优化[D].北京交通大学.2018

[7].张宏伟,张九根,陈大鹏.基于COP曲线的冷水机组节能优化控制[J].建筑热能通风空调.2018

[8].王邦继,刘庆想,周磊,卜朗,李相强.步进电机控制系统建模及加减速曲线优化[J].电机与控制学报.2018

[9].马晨曦,王首喆,汪灏.基于S型曲线加减速的数控加工刀具运动优化控制[J].数学的实践与认识.2016

[10].刘志峰,张森,蔡力钢,杨建武,许博.基于粒子群优化五阶段S曲线加减速控制算法[J].北京工业大学学报.2015

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