检索结果-内蒙古大学图书馆

振动工程学报 2020年第6期33卷 1253-1262页

作者：李飞战修广彭海军张盛陈飙松大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

针对结构振动主动控制问题,提出了一种含作动器饱和约束的多层级分布式瞬时最优控制方法。首先,基于Newmark-β法动态子结构技术,将整体系统分解为一系列多层级分布的子系统,并建立面向分布式控制的子系统动力学模型。然后,基于不同层... 详细信息

针对结构振动主动控制问题,提出了一种含作动器饱和约束的多层级分布式瞬时最优控制方法。首先,基于Newmark-β法动态子结构技术,将整体系统分解为一系列多层级分布的子系统,并建立面向分布式控制的子系统动力学模型。然后,基于不同层级的动力学模型,采用瞬时最优控制策略,以出口节点状态作为各相邻子系统之间的信息交互,对各子系统设计独立的局部子控制器。最后,基于参变量变分原理,将具有作动器饱和约束的瞬时最优控制问题转化为线性互补问题,求解该线性互补问题,从而获得相应的子系统控制律。为验证所提算法的有效性,以平面简支梁和大型空间智能索网天线结构振动控制为例进行数值仿真,结果表明:所提多层级分布式瞬时最优控制方法能有效地抑制结构的振动响应,其设计灵活、具有良好的容错性,并且作动器饱和约束可直接通过求解线性互补问题而得以满足。

关键词：结构振动振动主动控制子结构技术作动器饱和分布式控制瞬时最优控制

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多体系统轨迹跟踪的瞬时最优控制保辛方法

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力学学报 2016年第4期48卷 784-791页

作者：彭海军李飞高强陈飙松吴志刚钟万勰大连理工大学工程力学系工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学航空航天学院工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

随着近年来机器人在各行业领域的广泛应用,对机器人的动力学与控制性能不断提出新的要求,特别是对设计越来越复杂、操作越来越灵巧的智能机器人,要求其能够对目标轨迹实现高精度跟踪以满足实际工作需求.因此,针对机器人多体系统对目标... 详细信息

随着近年来机器人在各行业领域的广泛应用,对机器人的动力学与控制性能不断提出新的要求,特别是对设计越来越复杂、操作越来越灵巧的智能机器人,要求其能够对目标轨迹实现高精度跟踪以满足实际工作需求.因此,针对机器人多体系统对目标轨迹跟踪的任务需求,基于微分代数方程提出瞬时最优控制保辛方法.首先,采用多体动力学绝对坐标建模方法建立机器人系统的普适动力学方程,即微分代数方程;然后,采用保辛方法将连续时间域内的微分代数方程进行离散化,进而得到以当前位置、速度和拉式乘子为未知量的非线性代数方程组;其次,通过引入对目标轨迹跟踪以及对控制加权的瞬时最优性能指标,根据瞬时最优控制理论获得当前最优控制输入;最后,通过离散时间步的更新完成对目标轨迹的跟踪任务.为了验证本文方法的有效性,以双摆轨迹跟踪控制为例进行了数值仿真,结果表明:针对机器人轨迹跟踪任务所提出的瞬时最优控制保辛方法能够实现对目标轨迹的高精度跟踪,且瞬时最优控制由受控微分代数方程推导获得,更具一般性,能够适应其他复杂多体系统的轨迹跟踪控制问题.

关键词：机器人多体系统微分代数方程轨迹跟踪瞬时最优控制保辛方法

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近似离散瞬时最优控制及作动器位置优化研究

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振动工程学报 2016年第5期29卷 920-927页

作者：童少伟唐怀平西华大学建筑与土木工程学院四川成都611930 西南交通大学力学与工程学院四川成都611756

基于瞬时最优化控制,作者推导了近似离散瞬时最优化控制算法,采用李雅普诺夫第二方法给出了算法稳定性的充分条件。选择20层的Benchmark II模型及三条不同频谱特性的地震波作为数值计算模型和输入的地震荷载,数值分析结果表明,在给定的... 详细信息

基于瞬时最优化控制,作者推导了近似离散瞬时最优化控制算法,采用李雅普诺夫第二方法给出了算法稳定性的充分条件。选择20层的Benchmark II模型及三条不同频谱特性的地震波作为数值计算模型和输入的地震荷载,数值分析结果表明,在给定的权系数矩阵下,受控系统是稳定的;与未施加控制力时的结构响应相比,连续系统瞬时最优化控制与近似离散瞬时最优控制均有较好的控制效果,尤其是位移与速度响应的控制效果明显;结构在连续系统瞬时最优化控制与近似离散瞬时最优化控制下,结构响应基本一致。基于改进遗传算法,对主动控制器位置优化进行了讨论,数值分析结果表明部分楼层设置主动控制器且安装位置经过优化后,其控制效果可接近甚至优于全楼层设置主动控制器时的控制效果。

关键词：结构振动控制瞬时最优控制稳定性性能泛函遗传算法

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基于精细积分的瞬时最优控制算法

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振动工程学报 2006年第4期19卷 514-518页

作者：张文首卢立勤于骁林家浩大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024

对于实时控制中测量得到的等间距离散信号,可合理地认为其在每个时间间隔内线性变化。通过在瞬时最优控制算法中用精确积分代替以往采用的近似积分公式,从而给出了精细瞬时最优控制算法,包括精细瞬时闭环最优控制,精细瞬时开环最优控制... 详细信息

对于实时控制中测量得到的等间距离散信号,可合理地认为其在每个时间间隔内线性变化。通过在瞬时最优控制算法中用精确积分代替以往采用的近似积分公式,从而给出了精细瞬时最优控制算法,包括精细瞬时闭环最优控制,精细瞬时开环最优控制和精细瞬时开闭环最优控制。这些算法具有精细积分高精度的特点,对于时间步长较大的情况仍可给出比拟于精确解的数值结果。三种算法虽然形式不同,但在理想控制环境下其控制效果完全相同。数值算例表明了本文算法高精度及有效性。

关键词：振动控制地震瞬时最优控制精细积分

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基于瞬时最优控制神经网络的建筑结构主动控制研究

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振动与冲击 2005年第2期24卷 5-8页

作者：黄永安邓子辰西北工业大学工程力学系西安710072

改进一种基于瞬时最优控制的神经网络训练算法。本方法以瞬间最优控制价值函数最小化为训练目标,考虑了地震输入的能量,利用最速下降梯度法计算权值的改变量,并对敏感度矩阵进行近似处理,可解决神经网络控制中神经网络控制器难以获得的... 详细信息

改进一种基于瞬时最优控制的神经网络训练算法。本方法以瞬间最优控制价值函数最小化为训练目标,考虑了地震输入的能量,利用最速下降梯度法计算权值的改变量,并对敏感度矩阵进行近似处理,可解决神经网络控制中神经网络控制器难以获得的训练输入/输出样本对的难题。该方法适合多输入/多输出结构体系,整个推导过程都是针对此体系进行的。文中通过对一个三层框架结构体系进行有效的仿真计算,说明了算法的有效性。

关键词：人工神经网络瞬时最优控制主动控制

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近似离散瞬时最优控制算法推导及稳定性分析

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世界地震工程 2015年第4期31卷 270-274页

作者：童少伟西南交通大学力学与工程学院四川成都610031

基于瞬时最优化控制,推导了近似离散瞬时最优化控制算法,采用李雅普诺夫第二方法给出了算法稳定性的充分条件。选择20层的Benchmark II模型及El波作为数值计算模型和输入的地震荷载,数值分析结果表明:在给定的权系数矩阵下,受控系统是... 详细信息

基于瞬时最优化控制,推导了近似离散瞬时最优化控制算法,采用李雅普诺夫第二方法给出了算法稳定性的充分条件。选择20层的Benchmark II模型及El波作为数值计算模型和输入的地震荷载,数值分析结果表明:在给定的权系数矩阵下,受控系统是稳定的;与未施加控制力时的结构响应相比,连续系统瞬时最优化控制与近似离散瞬时最优控制均有较好的控制效果,尤其是位移与速度响应的控制效果明显;结构在连续系统瞬时最优化控制与近似离散瞬时最优化控制下,结构响应基本一致。

关键词：瞬时最优控制响应稳定性性能泛函

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连体结构基于时域显式法的瞬时最优控制算法

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固体力学学报 2017年第5期38卷 433-441页

作者：李雪平余超苏成何克晶华南理工大学土木与交通学院亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640 华南理工大学计算机科学与工程学院广州510640

论文针对受到非平稳地震激励作用下的连体结构提出一种基于时域显式法的瞬时最优控制算法.该算法可以利用有限元模型施加脉冲荷载快速建立受控模型,可以避免系统状态部分可观测的问题,而且可以根据需要单独调控子结构受控效果的优点.一... 详细信息

论文针对受到非平稳地震激励作用下的连体结构提出一种基于时域显式法的瞬时最优控制算法.该算法可以利用有限元模型施加脉冲荷载快速建立受控模型,可以避免系统状态部分可观测的问题,而且可以根据需要单独调控子结构受控效果的优点.一连体高层建筑结构算例用来说明该算法,并将该算法与传统瞬时最优控制算法比较,结果表明论文算法具有良好的控制效果.

关键词：连体结构瞬时最优控制地震激励时域显式算法

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离散系统迭代学习型瞬时最优控制及作动器位置优化研究

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应用数学和力学 2016年第2期37卷 160-172页

作者：童少伟唐怀平西南交通大学力学与工程学院成都610031

以线性离散系统为研究对象,以瞬时最优化控制和智能算法中的迭代学习控制为基础,以系统响应期望值与实际值之差为反馈信号,以离散系统的二次型性能泛函为目标函数,提出了迭代学习型瞬时最优控制算法.该方法以瞬时最优化控制算法初始化... 详细信息

以线性离散系统为研究对象,以瞬时最优化控制和智能算法中的迭代学习控制为基础,以系统响应期望值与实际值之差为反馈信号,以离散系统的二次型性能泛函为目标函数,提出了迭代学习型瞬时最优控制算法.该方法以瞬时最优化控制算法初始化控制信号,并采用迭代学习控制在线实时修正控制信号以提高主动控制的效果.针对迭代学习型瞬时最优化控制算法迭代的特性,采用范数方法给出了该算法收敛的充分条件.数值算例表明,迭代学习型瞬时最优控制算法较离散瞬时最优控制算法有较明显的优势.同时,基于改进遗传算法,对主动控制器位置优化进行了讨论.数值分析结果表明:部分楼层设置主动控制器且安装位置经过优化后,其控制效果可接近甚至优于全楼层设置主动控制器时的控制效果.

关键词：瞬时最优控制迭代学习控制稳定性性能泛函遗传算法

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主动变刚度控制系统的瞬时最优控制算法

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工程力学 1998年第A03期15卷 65-70页

作者：谭平阎维明湖南大学

本文基于瞬时最优思想提出了主动变刚度（ＡＶＳ）控制系统的控制算法，并导出了其控制律，基于此控制规律进行计算机仿真分析，并与结构无控和被动刚度控制时的控制效果梆了比较，仿真分析表明，该控制律可以有效地上结构在地震作用下... 详细信息

本文基于瞬时最优思想提出了主动变刚度（ＡＶＳ）控制系统的控制算法，并导出了其控制律，基于此控制规律进行计算机仿真分析，并与结构无控和被动刚度控制时的控制效果梆了比较，仿真分析表明，该控制律可以有效地上结构在地震作用下的动力反应。

关键词：瞬时最优控制主动变刚度控制仿真结构振动

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迭代学习型瞬时最优控制及其收敛性分析

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力学与实践 2015年第6期37卷 698-703,707页

作者：童少伟西南交通大学力学与工程学院成都611756

将传统的瞬时最优化控制和智能算法中的迭代学习控制相结合,提出了基于最优化控制算法和智能控制算法的迭代学习型瞬时最优化控制算法.该方法以线性系统为模型,以系统的响应与期望响应的差值为反馈,以二次型性能泛函为目标函数,通过迭... 详细信息

将传统的瞬时最优化控制和智能算法中的迭代学习控制相结合,提出了基于最优化控制算法和智能控制算法的迭代学习型瞬时最优化控制算法.该方法以线性系统为模型,以系统的响应与期望响应的差值为反馈,以二次型性能泛函为目标函数,通过迭代学习修正主动控制器的控制信号,提高主动控制的效果.针对迭代学习型瞬时最优化控制算法迭代的特性,本文采用范数方法给出了该方法收敛的充分条件.为验证方法的有效性,选取第二代基准模型作为计算模型,埃尔森特罗地震波南北分量作为输入载荷,数值仿真结果表明,迭代学习型瞬时最优控制算法较传统的瞬时最优控制算法有更好的控制效果.

关键词：瞬时最优控制迭代学习控制地震响应性能函数

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