内容概要:本文详细介绍了利用Matlab/Simulink进行空气悬架建模的方法和技术细节。首先,文章阐述了模型的整体架构,包括道路激励生成、空气弹簧子系统、阻尼特性实现、轮胎动力学以及控制器模块。接着,深入探讨了各个子系统的具体实现方法,如用白噪声生成符合ISO标准的道路谱,采用双曲正切函数模拟空气弹簧的非线性刚度变化,以及通过状态方程实现质量块的加速度耦合计算。此外,还提供了模型验证的关键指标和调试技巧,强调了模块化设计的优势,使得模型能够灵活应用于不同的工况和悬架类型。 适合人群:对汽车工程、控制系统设计感兴趣的工程师和研究人员,尤其是有一定Matlab/Simulink基础的技术人员。 使用场景及目标:适用于希望深入了解空气悬架非线性特性和整车动力学仿真的技术人员。通过本模型的学习,可以掌握如何构建复杂的非线性系统,优化悬架性能,提升驾驶舒适性和安全性。 其他说明:文中提供的代码片段和调试建议有助于快速上手并解决常见问题。同时,模型的模块化设计使其易于扩展和修改,支持多种应用场景。
2026-01-27 23:06:35 1.71MB
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基于Matlab Simulink的空气悬架建模系统:非线性模型构建与应用指南,Matlab Simulink下的非线性空气悬架模块化建模:含源码、说明文档及技术支持,空气悬架建模 软件使用:Matlab Simulink 适用场景:采用模块化建模方法,搭建非线性空气悬架模型。 模型包含:路面不平度模块空气悬架模块 悬架模型输入:路面不平度,控制量u 悬架模型输出:车身加速度,车轮动载荷,悬架动挠度 拿后包含:simulink源码文件,详细建模说明文档,对应参考资料,后提供关于产品任何问题,代码均为自己开发,感谢您的支持。 适用于需要或想学习整车动力学simulink建模的朋友。 模型运行完全OK ,空气悬架建模; Matlab Simulink; 模块化建模; 非线性空气悬架模型; 路面不平度模块; 悬架模型输入输出; simulink源码文件; 详细建模说明文档; 对应参考资料; 产品支持。,Matlab Simulink非线性空气悬架建模:模块化与仿真实践指南
2025-11-26 14:11:08 4.29MB
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内容概要:本文详细介绍了基于非线性模型预测控制(NMPC)的无人船轨迹跟踪与障碍物避碰算法的Matlab实现。主要内容包括:NMPC的基本概念及其在无人船控制系统中的应用;无人船的动力学模型建立;预测模型的设计;轨迹跟踪和避障的具体实现方法,如目标函数和约束条件的定义;以及代码调试过程中的一些实用技巧和注意事项。文中还提供了具体的代码示例,帮助读者更好地理解和实现该算法。 适合人群:对无人船控制算法感兴趣的科研人员、工程师和技术爱好者,尤其是那些有一定Matlab编程基础并希望深入了解NMPC应用于无人船控制领域的读者。 使用场景及目标:适用于研究和开发无人船导航系统的实验室环境,旨在提高无人船在复杂水域环境中自主航行的能力,确保其能够准确跟踪预定轨迹并有效避免障碍物。此外,还可以作为教学材料用于相关课程的教学和实验。 其他说明:文章不仅提供了详细的理论解释,还包括了许多实践经验的分享,如参数调整、常见问题解决等,有助于读者更快地上手实践。同时,附带的测试案例可以帮助读者验证算法的有效性和鲁棒性。
2025-11-20 22:23:37 181KB
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针对具有强非线性、时变、有纯滞后等综合复杂性的连续搅拌釜(continuous stirred tank reactor, CSTR)反应过程,把无限时域鲁棒二次目标函数进行分解,构成新目标函数, 并允许未来控制序列的第 1 个控制量作为自由决策变量的方式,提出了一种非线性鲁棒模 型预测控制方法,从而提高了算法的通用性,改善系统的性能。通过连续搅拌釜的实验研 究,实验结果说明了所提算法的有效性。 ### 连续搅拌釜的非线性模型预测控制方法 #### 概述 连续搅拌釜(Continuous Stirred Tank Reactor, CSTR)是化工行业中一种常见的反应器类型,被广泛应用于染料、医药、试剂、食品及合成材料等多个领域。然而,CSTR反应过程本身具有强烈的非线性、时变性和纯滞后等特征,这些特性使其控制变得极为复杂。传统控制方法往往难以满足这类系统的控制需求。因此,研究人员不断探索新的控制理论和技术以提高CSTR系统的稳定性和性能。 #### 非线性鲁棒模型预测控制方法 为了解决CSTR控制中的难题,研究人员提出了一种非线性鲁棒模型预测控制方法。该方法通过对无限时域鲁棒二次目标函数进行分解,并构建新的目标函数,允许未来控制序列的第一个控制量作为自由决策变量,从而提高了算法的通用性和系统的性能。这种方法的核心在于: 1. **鲁棒二次目标函数的分解**:将原本复杂的无限时域鲁棒二次目标函数分解成更简单的目标函数,这有助于简化计算过程,同时保持控制器设计的鲁棒性。 2. **自由决策变量的设计**:允许未来控制序列的第一个控制量作为自由决策变量,这种灵活性增强了控制策略的适应能力,能够更好地应对非线性、时变性和纯滞后等因素带来的挑战。 #### 控制策略的关键要素 - **模型预测控制**:基于预测模型来优化控制序列,使得系统能够在满足约束条件的前提下达到期望的性能指标。这种方法特别适合于处理包含约束的系统。 - **鲁棒控制**:旨在设计控制器时考虑不确定性和扰动,确保系统在面对未知变化时仍能保持稳定性。对于具有不确定性的CSTR系统而言,鲁棒控制尤为重要。 - **非线性控制**:针对系统的非线性特性,采用非线性控制策略来改善控制性能。这种方法通常比线性控制更加灵活且适用范围更广。 #### 实验验证 为了验证所提出的非线性鲁棒模型预测控制方法的有效性,研究人员进行了连续搅拌釜的实验研究。实验结果表明,这种方法能够有效地提高CSTR系统的性能,特别是在处理强非线性、时变性和纯滞后等复杂因素方面表现出了显著的优势。 #### 结论 针对具有复杂特性的连续搅拌釜反应过程,本文提出了一种非线性鲁棒模型预测控制方法。通过分解无限时域鲁棒二次目标函数并引入自由决策变量,该方法不仅提高了控制策略的通用性和灵活性,还有效改善了系统的整体性能。实验结果进一步证明了该方法的有效性和实用性,为CSTR系统的控制提供了一种新的解决方案。 随着化工过程控制技术的不断发展,非线性鲁棒模型预测控制作为一种先进的控制策略,将在解决复杂工业控制系统中的问题中发挥越来越重要的作用。
2025-04-26 16:47:01 494KB
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复现研究:基于NMPC的分布式轨迹跟踪控制算法在水下航行器中的应用与验证,复现研究:基于NMPC的分布式轨迹跟踪控制算法在水下航行器中的应用与验证,【复现】水下航行器(NMPC)非线性模型预测控制分布式轨迹跟踪 复现文献1: 《Distributed implementation of nonlinear model predictive control for AUV trajectory tracking》 复现文献2: 《Modified C GMRES Algorithm for Fast Nonlinear Model Predictive Tracking Control of AUVs》 1、利用水下机器人运动的动态特性,提出了一种新的分布式NMPC算法。 通过适当地将原始优化问题分解为更小的子问题,然后以分布式方式解决它们,可以显著减少预期的浮点操作(flops)。 2、证明了在分解子问题中所提出的收缩约束可以保证AUV轨迹的收敛性。 证明了该方法的递推可行性和闭环稳定性。 利用保证的稳定性,进一步开发了一种实时分布式实现算法,在控制性能和计算复杂度之间进行自动权衡。
2025-04-18 15:11:52 6.35MB xhtml
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非线性模型预测控制(NMPC)原理详解及四大案例实践:自动泊车、倒立摆上翻、车辆轨迹跟踪与四旋翼无人机应用,nmpc非线性模型预测控制从原理到代码实践 含4个案例 自动泊车轨迹优化; 倒立摆上翻控制; 车辆运动学轨迹跟踪; 四旋翼无人机轨迹跟踪。 ,nmpc非线性模型预测控制; 原理; 代码实践; 案例; 自动泊车轨迹优化; 倒立摆上翻控制; 车辆运动学轨迹跟踪; 四旋翼无人机轨迹跟踪。,"NMPC非线性模型预测控制:原理与代码实践,四案例详解自动泊车、倒立摆、车辆轨迹跟踪与四旋翼无人机控制"
2025-04-07 22:55:22 442KB
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使用LSTM-ARIMA模型进行混合预测,ARIMA做线性部分的预测,LSTM做非线性部分
2024-02-20 11:24:47 5KB LSTM LSTM预测 arima 非线性模型
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为了克服新能源电力对电网产生的影响,传统的火电机组必须提升其快速变负荷能力。在对汽轮机及回热系统特性研究的基础上,提出了一种改进的凝结水节流方案。为了实现对凝结水节流系统的高效、安全控制,通过对凝结水节流系统的特性分析并经过一定的简化,建立1000MW火电机组凝结水节流系统非线性动态模型,根据模型结构并结合实验数据对模型参数进行辨识。通过对模型输出与机组实际输出的对比验证中可以看出,模型的响应与机组实际输出完全一致,具有很好的仿真精度,该模型可以应用于凝结水节流系统的控制优化。
2024-01-09 10:21:39 691KB 快速变负荷 非线性模型
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自己编写的谐波输入输出,可进行简单的拟合
2023-11-16 20:05:03 6KB matlab 非线性模型
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matlab生成算法代码ParNMPC版本1903-1 1903-1版的新功能: 原始对偶内点法 改进的用户界面 更好的性能 线搜索 介绍 主页: ParNMPC是用于非线性模型预测控制(NMPC)的MATLAB实时优化工具包。 ParNMPC的目的是为NMPC问题表述,闭环仿真和部署提供一个易于使用的环境。 使用ParNMPC ,您可以非常轻松地定义自己的NMPC问题, ParNMPC会自动为单核或多核CPU生成自包含的C / C ++代码。 即使只有一个内核, ParNMPC也非常快(计算时间通常在$ \ mu $ s范围内),并且启用并行计算时可以实现很高的加速比。 强调 符号问题表示 使用OpenMP自动并行C / C ++代码生成 收敛速度快(达到超线性) 高度可并行化(最多可以使用N个核,N是离散化步骤的数量) 高加速比 MATLAB与Simulink 安装 克隆或下载ParNMPC 。 解压缩下载的文件。 要求 MATLAB 2016a或更高版本 MATLAB编码器 MATLAB优化工具箱 MATLAB并行计算工具箱 MATLAB符号数学工具箱 Simulink编码器 支
2023-03-30 19:44:55 1.59MB 系统开源
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