性能寻优控制论文_郭子杰,白伟伟,周琪,鲁仁全

导读:本文包含了性能寻优控制论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:性能,算法,自适应,发动机,最优,超声速,死区。

性能寻优控制论文文献综述

郭子杰,白伟伟,周琪,鲁仁全[1](2019)在《基于性能指标约束的一类输入死区非线性系统最优控制》一文中研究指出针对一类考虑指定性能和带有输入死区约束的严格反馈非线性系统,本文提出了一种自适应模糊最优控制方法.采用模糊逻辑系统逼近系统的未知非线性函数及代价函数,利用backstepping方法及命令滤波技术,设计前馈控制器.针对仿射形式的误差系统,结合自适应动态规划技术,设计最优反馈控制器.采用指定性能控制方法,将系统跟踪误差约束在指定范围内.利用死区斜率信息解决具有死区输入的非线性系统的控制问题.基于Lyapunov稳定性理论,证明闭环系统内所有信号是一致最终有界的.最后仿真结果验证了本文方法的可行性和有效性.(本文来源于《自动化学报》期刊2019年11期)

邹令辉,周岗,李文魁,陈永冰,殷波兰[2](2018)在《基于最优控制的舵鳍联合减摇性能指标函数的分析研究》一文中研究指出针对船舶舵鳍联合减摇控制中如何调整控制参数适应外部海况变化的问题,基于最优控制理论,对船舶运动的叁自由度模型设计了舵鳍联合减摇最优控制器,重点研究了如何选择性能指标函数的问题,并通过数字仿真得到了权矩阵参数影响控制器减摇性能的规律。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2018年07期)

聂友伟,李秋红,王元,顾书文[3](2017)在《基于SQCQP算法的变循环发动机性能寻优控制》一文中研究指出为了满足变循环发动机(VCE)性能寻优控制(PSC)需求,提出了一种基于序列二次约束二次规划(SQCQP)算法的性能寻优控制算法,通过罚函数将二次约束二次规划(QCQP)子问题转化为适应度函数,并提出一种改进微分进化(IDE)算法求解QCQP子问题,以获得最优的搜索方向。与序列二次规划(SQP)算法相比,本文提出的基于IDE算法求解QCQP子问题的SQCQP算法(IDE-SQCQP)能在更少的迭代次数下寻到更优的解。将IDESQCQP算法应用于变循环发动机的性能寻优控制中,数字仿真结果表明,在最大推力寻优控制中,IDE-SQCQP算法用时比SQP算法减少16.81%,优化效果提升了21.50%,在最小油耗寻优控制中,IDE-SQCQP算法用时比SQP算法减少14.90%,优化效果提升了31.03%,达到了算法提出的目的。(本文来源于《北京航空航天大学学报》期刊2017年12期)

王俪葳[4](2017)在《基于指数衰减性能要求的离散系统最优控制的研究》一文中研究指出随着社会不断进步和科学技术快速发展,计算机性能和控制技术水平得到不断的提高,离散系统的研究在控制理论领域中也愈加受到众多学者的关注。在实际工程中,时滞现象所涉及的领域较为广泛,几乎所有实际控制系统中都普遍带有时滞现象,时滞的存在通常会造成系统性能变差。此外,控制系统工作时或多或少会受到外界的干扰,致使系统的动态性能和稳态性能变差。因此,针对离散系统的时滞问题及扰动问题的分析具有重要意义。本文首先对离散系统进行了简单的概述。接着对时滞系统进行了综述性地介绍,并介绍了这一领域内对时滞现象的研究方法以及研究动态。对最优控制的理论知识以及其发展状况加以概述,阐述了含有时滞系统的最优控制理论的发展现状。最后,对振动领域中的振动控制问题加以概述,重点介绍了振动主动控制技术,并对振动主动控制方法的研究进展及其最优控制问题加以阐述。其次,针对选取的离散系统,研究了状态变量中含有时滞的最优控制问题。通过加入指数衰减得到一个新的离散系统,针对该离散系统对最优控制问题展开研究。本文提出通过引入灵敏度参数,将原系统的最优控制问题转变成一个既不含有超前项也不含有时滞项的两点边值(TPBV)问题,通过级数求和得到最优控制律。最后通过实验仿真表明该算法的可行性。接着,分析研究了引入指数衰减的含有随机扰动的离散系统。首先对随机噪声扰动项进行卡尔曼滤波估计,其次通过分离原理对原系统进行分析,进而得到最优控制律。最后通过MATLAB仿真表明该方法的可行性。最后选取含有柔性基础的悬臂梁振动模型为研究对象,对基于指数衰减性能的含有外界扰动的离散系统的最优控制问题进行研究。根据振动力学知识,可以推导获得含有柔性基础悬臂梁的振动微分方程,再结合压电方程得到含有柔性基础悬臂梁系统的状态空间表达式。将该连续系统离散化得到的离散系统就是我们要研究的含有持续扰动的离散系统。采用含扰动离散系统的最优控制对该系统进行研究,并通过实验仿真验证其可行性。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2017-04-10)

彭靖波,田少男,姚凯翔[5](2016)在《基于GA-FTA算法的航空发动机性能寻优控制研究》一文中研究指出针对遗传算法在后期收敛速度慢不适于在线优化的缺点,提出了一类改进遗传算法与可变容差算法相结合的在线分层优化算法,开展了发动机最大推力模式、最小油耗模式及最低涡轮前温度模式的发动机性能寻优控制研究。计算结果表明,设计的优化算法充分发挥了遗传算法的全局搜索能力和可变容差法的局部快速搜索能力,在各种控制模式下,均有显着的优化效果,证明了性能寻优算法的有效性。(本文来源于《探索 创新 交流(第7集)——第七届中国航空学会青年科技论坛文集(上册)》期刊2016-10-31)

王元,李秋红,黄向华[6](2016)在《基于DMOM算法的航空发动机性能寻优控制》一文中研究指出提出一种分散迁移优化算法(DMOM),可实现多峰值优化问题的全局最优解搜索.该算法通过随机选择参考粒子,不断迁移搜索自身所处区域峰值点,再通过分散操作排除局部最优点,重新生成新个体,可快速搜索到全局最优区域.将DMOM应用于航空发动机性能寻优控制仿真,结果表明:在最小油耗和最低涡轮温度模式下,DMOM的寻优速度相比遗传算法(GA)和粒子群算法(PSO)提高了2倍以上;同时DMOM的优化精度相比自组织迁移算法(SOMA)提高了60%以上,相比可行性序列二次规划(FSQP)算法提高了20%以上.验证了DMOM相比其他优化算法有更强的跳出局部最优的能力,在航空发动机最小油耗和最低涡轮温度这类多峰值寻优问题中具有明显的优势.(本文来源于《航空动力学报》期刊2016年04期)

徐佩佩[7](2016)在《变循环发动机多变量控制及性能寻优》一文中研究指出变循环发动机通过改变自身部件的几何尺寸来适应不同涵道模式下的气动热力循环,从而能够在大飞行包线兼具涡扇、涡喷发动机的性能优势。因此,变循环发动机控制系统的相关研究成为航空发动机技术研究领域的热门方向。教学学习型算法(TLBO)是基于教师教学这一自然现象模拟而来的智能算法,初始种群可通过教师层和学生层进行提升最终得到最优解。算法参数较少,不易陷入局部最优,通过测试函数比较发现教学学习型算法较遗传算法应用广,并能在一般工程应用问题中获得良好应用。对变循环发动机进行特性分析,通过研究其高度特性、速度特性、转速特性以及变几何特性,确定了变循环发动机各个变量对性能参数的定性影响关系,确定了变量可寻优范围。运用教学学习型算法针对变量建立学生种群模型,在种群中不断寻优寻得能使推力最大或者耗油率最小的最优变量值。根据变循环发动机变量与性能参数之间的关系,设定合适的控制规律,选取合适的控制和被控参数,运用PID控制设计出完整的变循环发动机控制系统,在模型设计点处进行两种模式下的稳态控制和过渡态控制仿真。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2016-01-01)

王志飞[8](2015)在《基于节点自私行为的机会网络协同传输性能分析与最优控制研究》一文中研究指出随着无线通信技术的发展和具有短距离通信能力的智能设备的普及,机会网络逐渐成为研究热点。在机会网络中,由于网络链接时断时续、网络链接持续时间短、网络拓扑动态变化,源节点和目的节点之间往往不存在可靠的通信链路。为了克服网络分割的问题,机会网络引入了“存储-携带-转发”(Store-Carry-Forward)的信息传输方式,利用节点间的协同实现信息传输。实际上,节点往往表现出自私行为,不愿意作为中继节点传输信息,使得机会网络协同传输面临诸多挑战。本文结合目前最新研究成果,使用马尔可夫过程、传染病模型及最优控制等相关理论,结合概率社会关系,探讨了兴趣转换、丢弃、能量受限等节点自私行为对机会网络协同传输性能的影响,给出了基于节点自私行为的最优控制方法。本文的主要工作包括以下几个方面:借鉴复杂网络中的传染病模型,提出了基于兴趣转换、丢弃等节点自私行为的协同传输性能理论分析模型。进一步,提出了基于能量受限和概率社会关系的协同传输性能分析模型。使用机会网络环境仿真平台对模型的准确性进行了验证。分析表明上述节点自私行为对协同传输性能有重要影响,其影响程度和概率社会关系相关。因此,有必要结合概率社会关系和节点自私行为研究能量受限条件下的最优控制问题。进一步,基于四要素法描述了基于节点自私行为和概率社会关系的机会网络最优控制问题。使用庞特里亚金极大值定理求解该问题的最优发送策略,发现最优策略服从阈值策略。为了验证最优策略的优越性,设计了一种最优静态策略,对比发现,最优策略优于最优静态策略。研究发现最优发送策略的停止时间、性能和概率社会关系密切相关。综上,本文基于节点自私行为,对机会网络中协同传输性能分析与最优控制进行了一些有意义的探讨,对推动机会网络的研究和应用具有一定的理论和现实意义。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-11-01)

孙丰勇,张海波,叶志锋,郑前钢[9](2015)在《航空发动机超声速巡航性能寻优控制研究》一文中研究指出为解决航空发动机在不加力超声速巡航状态的性能寻优问题,提出进气道放气、风扇与压气机导叶角与燃油流量、尾喷管喉道面积五变量的序列二次规划优化调节方案,验证了航空发动机在最大安装推力、最小油耗、最低涡轮前温度叁种控制模式时,相比较于传统的不带进气道放气的四变量优化方案,五变量优化方案优势明显,可分别提升最大安装推力7.5%,降低燃油消耗率4.6%,降低低压涡轮前温度1.5%;同时,为满足机载发动机模型自适应要求,建立基于输入端带积分补偿的卡尔曼滤波器的发动机自适应模型,并验证了航空发动机在发生蜕化时,五变量优化方案同样具有全局寻优优势。(本文来源于《推进技术》期刊2015年08期)

王元[10](2015)在《变循环发动机建模及性能寻优控制技术研究》一文中研究指出可变涵道比的变循环发动机通过改变自身部件的几何尺寸来改变气动热力循环,以满足不同飞行条件下飞机对发动机的不同要求,在整个大飞行包线内都能提供较高的推力和较低的耗油率,相当于兼具了涡扇发动机和涡喷发动机的性能优势,具有极大的发展潜力,逐渐成为当前航空发动机领域的主流研究方向。本文以双外涵变循环发动机为研究对象,建立了部件级数值仿真数学模型,并在模型基础上开展了变循环发动机鲁棒控制和性能寻优控制技术的研究。论文首先研究了变循环发动机部件级模型的建立方法。针对变循环发动机的特征部件开展了建模方法研究,采用叶尖叶根分段建模技术建立了风扇数学模型,使之更适用于变循环发动机;基于流场分析,建立了活门角度、外涵道进口总压、动压与外涵道总压恢复系数之间的智能映射,完善了外涵模型。对建立的变循环发动机部件级模型进行了数值仿真,通过与参考文献数据对比验证了模型的有效性。针对变循环发动机部件级模型共同工作方程较多、方程求解难度较大的情况,提出了自校正Broyden拟牛顿法,结合牛顿法平方收敛和Broyden拟牛顿法超线性收敛特性,通过自适应调整计算步长和校正函数,在非线性系统中具有更好的计算性能。通过以变循环发动机部件级模型为对象的稳态和动态仿真计算,验证了自校正Broyden拟牛顿法相对于牛顿法和Broyden拟牛顿法对复杂计算环境更强的适应性和更快的收敛速度。此外,还设计了变循环发动机性能蜕化估计模块,利用卡尔曼滤波器的状态估计能力,对发动机性能蜕化进行估计。其次,论文研究了变循环发动机多变量鲁棒控制技术。从变循环发动机的诸多输出中通过基于鲁棒稳定性和条件数(RSCN)方法筛选出了被控参数,研究了变循环发动机的稳态控制规律的建立方法。为使系统获得鲁棒跟踪和干扰抑制能力,采用多目标微分进化算法对性能指标进行优化搜索,设计了叁变量LQ/H∞控制器。以抗干扰能力强的自抗扰控制技术设计变循环发动机限制保护控制器,通过对主回路被控参数指令值的修正对多个约束参数实施限制保护。为验证叁变量LQ/H∞控制器和限制保护控制器的控制性能,分别进行了变循环发动机过渡态控制仿真,以及不同工作模式间的切换控制仿真。仿真结果表明,本文设计的叁变量LQ/H∞控制器具有良好的动态性能和鲁棒跟踪性,而限制保护控制器能够快速有效的通过对主回路指令值的修正达到对多个超出安全限制的约束参数限制保护的目的。在变循环发动机部件级模型和鲁棒控制系统的基础上,建立了变循环发动机性能寻优控制平台,研究了序列二次约束二次规划算法(SQCQP)在性能寻优控制中应用的可行性,提出采用DE算法求解QCQP子问题,使SQCQP算法在工程上更容易实现。开展了基于SQCQP算法的变循环发动机性能寻优控制,并与目前常用于航空发动机性能寻优的SQP算法进行比较,仿真结果表明SQCQP算法的寻优收敛速度快于SQP算法,验证了算法的有效性。在SQCQP算法的基础上结合序列线性方程组(SSLE)算法中构造方程组的思想,提出了序列方程组二次规划(SEQP)算法。为保证算法的收敛速度和收敛精度,算法精简了SQCQP算法子问题的二阶约束项,以迭代点轨迹预测的方式判断有效约束并构造非线性积极方程组,通过求解该方程组更新迭代点。通过对SEQP算法收敛性的分析证明了该算法的全局收敛能力和一定条件下的强收敛性。相比于传统SQP算法,SEQP算法的优化速度更快,同时优化收敛精度更高,在变循环发动机性能寻优控制中具有明显的优势。论文最后针对采用群体智能算法在性能寻优控制中的应用展开了研究。在自组织迁移算法和粒子群算法的基础上,提出了粒子迁移智能算法(PSMA),采用罚函数自适应调整策略及多领导者迁移策略,使得算法具有较强的求解带约束优化问题的能力。与多种典型群体智能算法进行通用函数测试对比,结果表明PSMA算法具有更高的收敛精度和更快的收敛速度。将PSMA算法应用于变循环发动机性能寻优控制中,通过与多种群体智能算法和非线性规划算法作对比,结果表明:PSMA算法相比其他群体智能算法具有更好的优化效果,而在包含等式约束的最小油耗控制和最低涡轮温度控制中的优化效果优于SQP算法,证明了PSMA算法在变循环发动机性能寻优控制中具有可行性。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2015-04-01)

性能寻优控制论文开题报告

(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:

针对船舶舵鳍联合减摇控制中如何调整控制参数适应外部海况变化的问题,基于最优控制理论,对船舶运动的叁自由度模型设计了舵鳍联合减摇最优控制器,重点研究了如何选择性能指标函数的问题,并通过数字仿真得到了权矩阵参数影响控制器减摇性能的规律。

(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。

性能寻优控制论文参考文献

[1].郭子杰,白伟伟,周琪,鲁仁全.基于性能指标约束的一类输入死区非线性系统最优控制[J].自动化学报.2019

[2].邹令辉,周岗,李文魁,陈永冰,殷波兰.基于最优控制的舵鳍联合减摇性能指标函数的分析研究[J].舰船科学技术.2018

[3].聂友伟,李秋红,王元,顾书文.基于SQCQP算法的变循环发动机性能寻优控制[J].北京航空航天大学学报.2017

[4].王俪葳.基于指数衰减性能要求的离散系统最优控制的研究[D].青岛科技大学.2017

[5].彭靖波,田少男,姚凯翔.基于GA-FTA算法的航空发动机性能寻优控制研究[C].探索创新交流(第7集)——第七届中国航空学会青年科技论坛文集(上册).2016

[6].王元,李秋红,黄向华.基于DMOM算法的航空发动机性能寻优控制[J].航空动力学报.2016

[7].徐佩佩.变循环发动机多变量控制及性能寻优[D].南京航空航天大学.2016

[8].王志飞.基于节点自私行为的机会网络协同传输性能分析与最优控制研究[D].国防科学技术大学.2015

[9].孙丰勇,张海波,叶志锋,郑前钢.航空发动机超声速巡航性能寻优控制研究[J].推进技术.2015

[10].王元.变循环发动机建模及性能寻优控制技术研究[D].南京航空航天大学.2015

论文知识图

发动机性能寻优控制结构图

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