内容概要:本文探讨了如何利用动态规划(Dynamic Programming, DP)和模型预测控制(Model Predictive Control, MPC)实现并联混合动力电动汽车的优化控制。文中详细介绍了这两种方法的工作原理及其结合方式,即通过将DP嵌入MPC的滑动窗口中进行滚动优化,从而达到节省燃料消耗的目的。此外,还提供了具体的MATLAB代码示例,包括状态转移矩阵构建、滚动优化循环以及实时控制循环等关键部分,并展示了实验结果表明该策略能够有效减少油耗并稳定电池荷电状态(State of Charge, SOC)。 适用人群:从事汽车工程、自动化控制领域的研究人员和技术人员,特别是关注新能源汽车节能技术的专业人士。 使用场景及目标:适用于希望深入了解并联混合动力电动汽车控制系统的设计原理和实现细节的研究者;旨在提高车辆能源效率的同时保持良好的驾驶性能。 其他说明:文中提到的方法虽然增加了算法复杂度,但由于现代车载芯片的强大运算能力,使得这种方法成为可能。对于有兴趣进一步探索相关主题的人士来说,这是一份非常有价值的参考资料。
2025-07-24 16:32:16 2.51MB
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内容概要:本文详细介绍了如何利用MATLAB实现永磁同步电机(PMSM)的预测模型转矩优化控制系统。首先,通过建立电机的数学模型,采用经典的d-q轴模型进行离散化处理,形成离散时间系统。接着,展示了预测模型的核心循环,即通过多步预测(如三步预测)来计算未来的电机状态,并选择最优路径。文中还特别强调了目标函数的设计,确保既能追踪目标转矩,又不会使电流超出安全范围。此外,通过仿真波形验证了系统的有效性,并提供了几个实用的小技巧,如预测步长的选择、在线参数辨识以及硬件在环测试的应用。 适合人群:具备一定MATLAB编程基础和电机控制理论知识的研发人员和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于需要高精度转矩控制的工业应用场景,如机器人、电动汽车等领域。主要目标是提高系统的动态响应速度和稳态精度,同时确保系统的稳定性。 其他说明:文章不仅提供了详细的代码实现,还分享了许多实践经验,帮助读者更好地理解和应用模型预测控制(MPC)。
2025-07-09 09:32:47 974KB MATLAB
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线控转向系统路感模拟与力矩控制:基于参数拟合的仿真算法及PID优化控制策略的探索图,线控转向系统路感模拟及力矩控制:Simulink仿真模型中的参数拟合与PID控制策略应用,线控转向系统路感模拟及路感力矩控制 通过参数拟合设计线控转向路感模拟算法,在simulink中建立仿真模型。 模型建立后,验证双纽线工况和中心区工况的路感力矩。 通过PID,模糊PID对路感力矩进行控制。 所有效果如图 ,线控转向系统;路感模拟;路感力矩控制;参数拟合设计;Simulink仿真模型;双纽线工况;中心区工况;PID控制;模糊PID控制。,线控转向系统:路感模拟与力矩控制的仿真研究
2025-05-12 18:10:25 1011KB sass
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(1) 首先, 明确本课题的研究背景和意义, 对高速列车自动驾驶系统的原理、结构、功能做了深入的分析,将高速列车自动驾驶运行过程分为最优目标速度曲线的优化和对最优目标速度曲线的跟踪。为了对列车自动驾驶的运行效果进行评价,建立以精准停车、准时性、舒适性、能耗等多目标优化指标;对高速列车的运行控制策略进行深入分析,提出改进的混合操控策略来指导行车过程。 (2) 其次, 对高速列车运行过程进行建模和受力分析, 分别建立列车单质点模型和多质点模型, 分析两种模型的受力情况;同时, 对高速列车的工况转换和运行状态进行探讨分析;提出一种基于融合遗传算子的改进粒子群算法的速度曲线优化方法, 获得满足多目标优化的最优目标速度曲线。 (3)最后, 设计高速列车速度控制器, 分析了PID控制器的优缺点,针对其存在的缺陷, 采用自抗扰控制技术, 从而克服PID速度控制器存在的控制效果差、跟踪误差大等问题;对于自抗扰控制器参数调节繁琐问题, 利用融合遗传算子的改进的粒子群算法对其进行参数整定;通过SIMULINK仿真平台, 搭建列车自抗扰速度控制器的仿真模型,控制列车对最优目标速度曲线的的跟踪运行。 ### 高速列车自动驾驶多目标优化的控制策略研究 #### 一、研究背景与意义 随着我国高速铁路网络的快速发展,提升铁路运输效率和服务质量已成为关键议题。高速列车作为铁路运输的重要组成部分,不仅承担着大量的货物运输任务,还服务于广泛的乘客群体。在这一背景下,开展高速列车运行多目标优化的研究具有重大的社会意义和经济价值。 #### 二、研究内容与方法 ##### (一) 高速列车自动驾驶系统概述 高速列车自动驾驶系统是确保列车高效、安全运行的核心技术之一。该系统主要包括以下几个方面: 1. **最优目标速度曲线的优化**:即确定列车在整个行驶过程中的最佳速度分布,旨在减少能耗并提高准时性和乘客舒适度。 2. **最优目标速度曲线的跟踪**:通过精确控制列车的实际速度,确保其能够按照预先设定的最佳速度曲线运行。 为了全面评估自动驾驶系统的性能,本研究建立了以精准停车、准时性、舒适性、能耗等为目标的多目标优化指标体系。 ##### (二) 高速列车运行建模与分析 1. **建模**:分别构建了列车单质点模型和多质点模型,并对两种模型的受力情况进行详细分析。这些模型有助于更准确地理解列车在不同运行状态下的力学特性。 2. **工况转换与运行状态分析**:深入探讨了高速列车在不同工况(如加速、减速、匀速)之间的转换规律及其对列车运行状态的影响。 3. **速度曲线优化**:提出了一种基于融合遗传算子的改进粒子群算法的速度曲线优化方法,旨在获得满足多目标优化条件的最优目标速度曲线。 ##### (三) 速度控制器设计与仿真 1. **PID控制器的局限性**:传统的PID控制器虽然广泛应用于工业控制领域,但在处理具有滞后性或惯性的对象时,其控制效果往往不尽如人意,容易出现跟踪误差大等问题。 2. **自抗扰控制器的应用**:为解决上述问题,本研究采用了自抗扰控制技术设计高速列车的速度控制器。该技术能够有效克服传统PID控制器存在的局限性,显著提高速度控制的精度。 3. **参数整定**:利用融合遗传算子的改进粒子群算法对自抗扰控制器的关键参数进行整定,以期达到最佳的控制效果。 4. **SIMULINK仿真**:在MATLAB/SIMULINK平台上搭建了高速列车自抗扰速度控制器的仿真模型,通过模拟实际运行环境,验证所提出的控制策略的有效性。 #### 三、结论 通过对高速列车自动驾驶系统的深入研究,本项目成功实现了以下几点: 1. **优化的目标速度曲线**:通过建立多目标优化模型,获得了既符合准时性要求又能确保乘客舒适度和能源效率的最优目标速度曲线。 2. **自抗扰速度控制器**:设计了一种基于自抗扰控制技术的速度控制器,并通过改进的粒子群算法对其参数进行了优化,显著提高了速度控制的精度和稳定性。 3. **仿真验证**:利用MATLAB/SIMULINK平台搭建的仿真模型,证明了所提出的控制策略在实际应用中的可行性和有效性。 本研究不仅为高速列车自动驾驶技术的发展提供了有力支持,也为未来铁路运输系统的智能化升级奠定了坚实的基础。
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四旋翼飞行器模型预测控制仿真带PPT 四旋翼无人机 四旋翼飞行器模型预测控的MATLAB仿真,纯M代码实现,最优化求解使用了CasADi优化控制库(绿色免安装)。 CasADi我已下到代码目录里,代码到手可直接运行。 运行完直接plot出附图仿真结果。 配套30页的ppt,简介了相关原理与模型公式,详见附图。 关联词:无人机轨迹跟踪,无人机姿态控制, MPC控制。
2025-01-21 22:43:23 1.51MB 哈希算法
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2023年华数杯数学建模A题隔热材料的结构优化控制研究 获奖论文供联系参考
2024-04-13 15:08:04 1.73MB 数学建模
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基于单片机的步进电机的最优化控制,丁婷,,介绍采用闭环步进电机最短时间最优控制的一种新方法,提出步进电动机最优控制的数学模型和最优控制策略,给出采用单片机实现最优
2023-06-22 23:18:16 1.47MB 步进电机
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1.领域:matlab,PSO优化控制器算法 2.内容:在PV光伏阵列发电系统中,通过PSO优化控制器实现电网控制,simulink仿真+代码操作视频 3.用处:用于在simulink中实现PSO优化算法编程学习 4.指向人群:本硕博等教研学习使用 5.运行注意事项: 使用matlab2021a或者更高版本测试,运行里面的Runme_.m文件,不要直接运行子函数文件。运行时注意matlab左侧的当前文件夹窗口必须是当前工程所在路径。 具体可观看提供的操作录像视频跟着操作。
2023-05-01 23:31:23 413KB simulink PSO优化 PV光伏阵列