衬套弹簧式二级减振主动悬架及其半车非线性LQG控制器设计

针对作动器较大等效惯性质量放大需求控制力,阻碍旋转电机式主动悬架性能改善问题,提出了一种衬套弹簧式主动悬架二级减振结构方案。根据多工况实测力学特性,提出包含“反S型”刚度及“准饱和”阻尼特性的衬套弹簧力学模型,并据此建立了衬套弹簧式二级减振主动悬架半车非线性动力学模型;在增加衬套弹簧虚拟阻尼项保证系统稳定的基础上,对刚度的高次非线性项、“准饱和”阻尼非线性项进行前馈反馈线性化,设计出非线性LQG(linear-quadratic-Gaussian)控制器;为获得最优的悬架工作效果,对衬套弹簧虚拟阻尼进行了优化。结果表明,除能获得与传统理想主动悬架非常接近的悬架综合性能外,衬套弹簧式二级减振主动悬架还具有较好的变行驶工况鲁棒性。

基于LQG控制的伸缩翼无人机仿真研究

伸缩翼无人机能满足多种飞行任务需求,但当变形时,气动力与力矩过渡过程变化剧烈,需要一种鲁棒性较强的控制器来满足控制要求。文中采用LQG控制方法,能有效解决伸缩翼变形无人机的控制问题。文中首先对无人机仿射非线性模型进行线性化处理,随后针对线性化模型设计了LQG控制器,最后针对机翼伸缩过程策略伸缩翼非线性模型进行仿真,明确了LQG控制器方法的有效性和鲁棒性。

压水堆堆芯系统线性化模型在最优控制中的应用

基于微小摄动理论,对压水堆堆芯系统的非线性模型进行线性化处理,得到了线性时不变系统模型。利用该模型进行线性二次型高斯(LQG:Linear Quadratic Gaussian)最优控制器设计,并进行了控制系统仿真。结果表明,利用线性化模型对压水堆堆芯系统进行控制系统设计的方法是可行的。

地震激励下20层钢结构基准模型的非线性随机最优控制

建筑结构基准问题常用来比较各种振动控制策略的优劣。运用基于拟哈密顿系统随机平均法与随机动态规划原理的非线性随机最优(NSO)控制策略,研究了地震激励下20层钢结构基准模型的振动控制。建立基准模型的系统运动方程,通过模态变换转换到模态坐标下进行研究。由于结构的状态只有部分是可观测的,可通过分离原理将部分观测问题转化成完全可观测问题,由Kalman滤波方法得到系统状态的条件均值。运用拟可积Hamil-ton系统随机平均法得到随机平均方程,对部分模态进行控制求解。通过求解动态规划方程得到非线性的最优控制力,对结构的响应进行控制。将NSO控制得到的性能评价指标与线性二次型高斯(LQG)最优控制得到的评价指标进行对比,发现该非线性随机最优控制策略更加有效。