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公开(公告)号：CN114721293B
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202210398465.1
申请日：2022-04-15
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种针对全电刹车系统机电作动器的最优自抗扰控制方法，本方法是基于有限时间观测器的最优自抗扰方法；首先建立机电作动器EMA系统的数学模型，并将负载变化、参数不确定性以及未建模动态归结为EMA系统的集总扰动项；再将系统集总扰动的扩展变量构成扩展系统；再设计有限时间观测器对系统集总扰动进行估计，并基于线性自抗扰控制理论设计状态反馈控制器；接下来依据理想的控制性能构造系统的目标函数；最后对刹车压力进行预测，求解控制输入量的参考值，并最小化目标函数，求解当前状态反馈控制器对应的最优控制增益。本发明提出的最优自抗扰控制方法可以根据定义的目标函数自动计算控制增益，在较宽的工作范围内均能保持最优控制性能。
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公开(公告)号：CN117408203A
公开(公告)日：2024-01-16
申请号：CN202311144627.X
申请日：2023-09-06
Applicant: 西北工业大学国家大学科技园
IPC: G06F30/367 , G06F30/373 , G06F119/06 , G06F119/04
Abstract: 本发明属于功率控制技术领域，公开了一种航空全电推进系统寿命优化的功率控制方法、系统及介质，建立了二阶Thevenin等效模型，利用电压源、电阻、电容进行等值电路计算，分析蓄电池等效电路与寿命模型；针对超级电容，采用一阶RC模型，该模型与蓄电池的内阻模型类似，建立超级电容等效电路模型；将推进系统直流负载为理想的可控电流源，其属于阻感性负载，建立负载端特性模型。本发明提出的算法相对于动态规划算法，在系统寿命成本方面优化了2.8％。系统的计算时间降低了50.2％，同时该算法具有对未知工况更好的适应能力和求解速度，降低蓄电池的安时吞吐量来降低系统的寿命成本，使寿命优化得到了更好的优化效果。
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公开(公告)号：CN115149806A
公开(公告)日：2022-10-04
申请号：CN202210703871.4
申请日：2022-06-21
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种针对交错并联Boost变换器的自适应模型预测控制方法，首先建立交错并联Boost变换器的状态空间方程，得到其静态模型以及动态模型；然后根据系统静态模型设计了参数更新机制，将非建模动态以及系统不确定性归总为系统集总扰动，设计了有限时间观测器对系统集总扰动进行观测；之后利用扰动观测值以及当前时刻采样值基于泰勒展开式对系统未来时刻输出值进行了预测，以系统输出偏差以及控制量的波动值作为性能指标构建了目标函数；最后采用解析解和后验约束的形式得出了系统的最优控制律，给出了最优控制增益与模型参数以及权重因子的表达式。本发明在提高了抗扰动能力的同时，保持了模型预测控制固有的快速动态特性。
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公开(公告)号：CN114721293A
公开(公告)日：2022-07-08
申请号：CN202210398465.1
申请日：2022-04-15
Applicant: 西北工业大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种针对全电刹车系统机电作动器的最优自抗扰控制方法，本方法是基于有限时间观测器的最优自抗扰方法；首先建立机电作动器EMA系统的数学模型，并将负载变化、参数不确定性以及未建模动态归结为EMA系统的集总扰动项；再将系统集总扰动的扩展变量构成扩展系统；再设计有限时间观测器对系统集总扰动进行估计，并基于线性自抗扰控制理论设计状态反馈控制器；接下来依据理想的控制性能构造系统的目标函数；最后对刹车压力进行预测，求解控制输入量的参考值，并最小化目标函数，求解当前状态反馈控制器对应的最优控制增益。本发明提出的最优自抗扰控制方法可以根据定义的目标函数自动计算控制增益，在较宽的工作范围内均能保持最优控制性能。
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Patent Agency Ranking
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公开(公告)号：CN115149806B
公开(公告)日：2024-03-12
申请号：CN202210703871.4
申请日：2022-06-21
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种针对交错并联Boost变换器的自适应模型预测控制方法，首先建立交错并联Boost变换器的状态空间方程，得到其静态模型以及动态模型；然后根据系统静态模型设计了参数更新机制，将非建模动态以及系统不确定性归总为系统集总扰动，设计了有限时间观测器对系统集总扰动进行观测；之后利用扰动观测值以及当前时刻采样值基于泰勒展开式对系统未来时刻输出值进行了预测，以系统输出偏差以及控制量的波动值作为性能指标构建了目标函数；最后采用解析解和后验约束的形式得出了系统的最优控制律，给出了最优控制增益与模型参数以及权重因子的表达式。本发明在提高了抗扰动能力的同时，保持了模型预测控制固有的快速动态特性。
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公开(公告)号：CN113364292A
公开(公告)日：2021-09-07
申请号：CN202110596322.7
申请日：2021-05-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: H02M3/158
Abstract: 本发明公开了一种针对交错并联型双向DC‑DC变换器的复合模型预测控制方法，首先建立交错并联型双向DC‑DC变换器系统的动态数学模型，利用系统集总扰动项成扩张系统，再设计广义比例积分观测器，对系统集总扰动项及导数进行观测，然后利用泰勒展开式对系统集总扰动项在未来时刻的变化趋势进行预测，得到系统预测输出值和参考轨迹，最后构建系统的目标优化函数并最小化，求解出系统的控制输入序列，并将控制输入序列的第一个值作为当前时刻的控制量。本发明方法可实现模型预测控制的无偏差跟踪，并且在变换器较宽的工作范围内，都能保持最优化的控制性能。相比已经存在的模型预测控制器，本发具有更长的预测域，控制系统稳定性显著提高。
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公开(公告)号：CN113364292B
公开(公告)日：2023-10-27
申请号：CN202110596322.7
申请日：2021-05-30
Applicant: 西北工业大学
IPC: H02M3/158
Abstract: 本发明公开了一种针对交错并联型双向DC‑DC变换器的复合模型预测控制方法，首先建立交错并联型双向DC‑DC变换器系统的动态数学模型，利用系统集总扰动项成扩张系统，再设计广义比例积分观测器，对系统集总扰动项及导数进行观测，然后利用泰勒展开式对系统集总扰动项在未来时刻的变化趋势进行预测，得到系统预测输出值和参考轨迹，最后构建系统的目标优化函数并最小化，求解出系统的控制输入序列，并将控制输入序列的第一个值作为当前时刻的控制量。本发明方法可实现模型预测控制的无偏差跟踪，并且在变换器较宽的工作范围内，都能保持最优化的控制性能。相比已经存在的模型预测控制器，本发具有更长的预测域，控制系统稳定性显著提高。
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公开(公告)号：CN115158257B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202210703341.X
申请日：2022-06-21
Applicant: 西北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种针对飞机防滑刹车系统的闭环形式模型预测控制方法，首先建立全电防滑刹车系统整体模型，对全电防滑刹车系统进行坐标变换，并进行反馈线性化处理，得到线性标准系统；将系统参数变化以及未建模动态归结为系统集总扰动项，构成扩展系统；设计有限时间观测器对系统状态量以及集总扰动进行在线估计；构造防滑刹车控制系统目标函数；对防滑刹车控制系统在预测时域内的系统状态量进行预测；根据滑移率的参考值和扰动观测值，求解控制序列在预测时域内的参考值；最小化目标函数，依据目标函数解析解，求取状态反馈控制器对应的最优控制增益。本发明能够提高飞机在滑跑过程中的刹车效率、平稳性及安全性，同时降低刹车控制器在线计算量。
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