一种基于模型预测控制的舰载机滑行轨迹跟踪方法

    公开(公告)号:CN112947073A

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202110122300.7

    申请日:2021-01-29

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 一种基于模型预测控制的舰载机滑行轨迹跟踪方法,属于装备自主运动控制领域。首先,根据舰载机的尺寸参数和机械参数,在经典的bicycle模型基础上建立扩展bicycle模型,描述舰载机的运动。第二,获得由轨迹规划模块生成的参考调运轨迹。第三,基于建立的扩展bicycle模型与相关约束,建立模型预测控制器模型,并设定控制器中相关参数,如采样间隔、跟踪误差权重、控制权重等。第四,使用构造的模型预测控制器对参考轨迹进行跟踪。本发明能够实现扰动环境下单机滑行调运模式下舰载机对于参考调运轨迹的精确、可靠的跟踪,跟踪环节中状态变量和控制输入的相关约束严格满足,且状态变量的变化曲线不存在明显的振荡,具有良好的适用性。

    一种基于模型预测控制的舰载机滑行轨迹跟踪方法

    公开(公告)号:CN112947073B

    公开(公告)日:2023-08-29

    申请号:CN202110122300.7

    申请日:2021-01-29

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 一种基于模型预测控制的舰载机滑行轨迹跟踪方法,属于装备自主运动控制领域。首先,根据舰载机的尺寸参数和机械参数,在经典的bicycle模型基础上建立扩展bicycle模型,描述舰载机的运动。第二,获得由轨迹规划模块生成的参考调运轨迹。第三,基于建立的扩展bicycle模型与相关约束,建立模型预测控制器模型,并设定控制器中相关参数,如采样间隔、跟踪误差权重、控制权重等。第四,使用构造的模型预测控制器对参考轨迹进行跟踪。本发明能够实现扰动环境下单机滑行调运模式下舰载机对于参考调运轨迹的精确、可靠的跟踪,跟踪环节中状态变量和控制输入的相关约束严格满足,且状态变量的变化曲线不存在明显的振荡,具有良好的适用性。

    一种基于同步规划-控制策略的水面无人舰艇自主导航方法

    公开(公告)号:CN112947447B

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202110181678.4

    申请日:2021-02-10

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 一种基于同步规划‑控制策略的水面无人舰艇自主导航方法,属于水面无人舰艇控制领域,基于一种同步规划‑控制的思想,使用一种基于栅格地图的改进人工势场方法进行避障路径规划,使用模型预测控制方法进行对于参考轨迹的跟踪,两类方法交替执行以实现自主导航控制。人工势场类的方法可以实现复杂水域环境下局部路径的快速、可靠生成,在每个采样时刻的具体执行过程中只执行有限个迭代步,从而仅生成未来较短时间内的参考路径,进一步缩短了路径规划环节的效率。由于水面无人舰艇是一类欠驱动系统,其运动规律服从复杂的动力学方程,模型预测控制方法可以在满足动力学方程的同时,实现对各类状态、控制变量约束条件的满足并给出最优的控制输入。

    一种基于最优控制的流感疫苗注射策略制定方法

    公开(公告)号:CN111354433B

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202010192323.0

    申请日:2020-03-18

    IPC分类号: G16H20/17 G16H50/80 G06Q10/04

    摘要: 本发明提供一种基于最优控制的流感疫苗注射策略制定方法,属于流行病防疫领域。首先,采用基于SEIR仓室模型的流行病动力学描述流感的传播规律,并引入疫苗注射率作为控制变量以构建含控的系统方程。其次,分析疫苗的产能限制,利用不等式描述该约束条件;统计当前各仓室中种群数量,作为受控系统的初始条件。最后,基于上述的系统方程、约束条件以及初始条件,建立以最小化感染人数与疫苗消耗为性能指标的含约束非线性最优控制问题,利用数值方法求解该最优控制问题以得到最优的疫苗注射策略。本发明能够求解最优控制意义下最优的流感疫苗注射率,能为流感的科学防疫提供依据。

    基于SiPESC平台的Python扩展模块开发方法

    公开(公告)号:CN105260177A

    公开(公告)日:2016-01-20

    申请号:CN201510602108.2

    申请日:2015-09-21

    发明人: 李云鹏

    IPC分类号: G06F9/44

    摘要: 本发明公开了一种基于SiPESC平台的Python扩展模块开发方法,该方法是对SiPESC平台的全局插件管理器接口进行分析,实现Python脚本调用SiPESC平台插件,具体包括以下步骤:步骤1,初始化全局插件管理器对象,并获得全局功能扩展管理器对像;步骤2,获得需要加载的功能扩展类名称;步骤3,判断功能扩展类是否已经注册,若是该功能扩展类已经注册,则执行步骤4,若是没有注册,则向Python动态注册功能扩展类,创建功能扩展类Python对象并返回;步骤4,调用功能对象的方法,分析计算并将计算结果转成PyObject型并返回。

    基于障碍尺寸同伦策略的机器人轨迹规划最优控制方法

    公开(公告)号:CN111267110B

    公开(公告)日:2021-07-16

    申请号:CN202010223370.7

    申请日:2020-03-26

    IPC分类号: B25J9/16

    摘要: 一种基于障碍尺寸同伦策略的机器人轨迹规划最优控制方法,首先,根据机器人结构特性建立运动方程、约束条件,用特征圆描述其轮廓。其次,根据作业环境中的障碍信息,用特征圆描述并设定安全距离,建立作业过程中的避障条件。第三,确定机器人轨迹规划问题对应的初始与终端边界条件。第四,将轨迹规划问题转化为以最小化能量消耗的最优控制问题。最后,将构造的最优控制问题转化为一系列子问题,每个子问题中障碍的尺寸相比于前一个子问题不断增大,使用当前子问题的解作为下一个子问题的初始猜测。本发明利用障碍尺寸同伦策略实现复杂作业环境下机器人点对点轨迹规划问题的高效稳定求解,对于机器人实际作业中面临的轨迹规划问题求解具有重要意义。

    一种基于多仓室模型动态特征的流行病动力学预测方法

    公开(公告)号:CN113096821A

    公开(公告)日:2021-07-09

    申请号:CN202110399032.3

    申请日:2021-04-14

    IPC分类号: G16H50/80 G16H50/50

    摘要: 一种基于多仓室模型动态特征的流行病动力学预测方法,属于流行病防疫领域。为准确刻画流行病的传播链并预测疫情发展,首先,建立细化仓室划分的流行病动力学模型,描述流行病扩散的传播规律,考虑是否确诊、有无症状以及能否住院的差异化感染者。其次,计算时变再生数,并基于时变生数刻画流行病传播的动态化特征。最后,估计生物数学方程的主要参数,利用该动力学模型拟合疫情动态并模拟预测扩散趋势。本发明能够在仓室模型的框架下准确地描述传染病的动态传播特征,并能够进一步对其扩散趋势进行预测,为突发传染病的科学防疫与精准施策提供理论依据,具有重要的科学意义。

    一种基于同步规划-控制策略的水面无人舰艇自主导航方法

    公开(公告)号:CN112947447A

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202110181678.4

    申请日:2021-02-10

    IPC分类号: G05D1/02

    摘要: 一种基于同步规划‑控制策略的水面无人舰艇自主导航方法,属于水面无人舰艇控制领域,基于一种同步规划‑控制的思想,使用一种基于栅格地图的改进人工势场方法进行避障路径规划,使用模型预测控制方法进行对于参考轨迹的跟踪,两类方法交替执行以实现自主导航控制。人工势场类的方法可以实现复杂水域环境下局部路径的快速、可靠生成,在每个采样时刻的具体执行过程中只执行有限个迭代步,从而仅生成未来较短时间内的参考路径,进一步缩短了路径规划环节的效率。由于水面无人舰艇是一类欠驱动系统,其运动规律服从复杂的动力学方程,模型预测控制方法可以在满足动力学方程的同时,实现对各类状态、控制变量约束条件的满足并给出最优的控制输入。

    一种考虑避障的桥式起重机路径规划方法

    公开(公告)号:CN111704038B

    公开(公告)日:2021-05-07

    申请号:CN202010669502.9

    申请日:2020-07-13

    摘要: 一种考虑避障的桥式起重机路径规划方法,属于机械自动化领域。所述路径规划方法包括:首先,根据桥式起重机的相关参数,建立桥式起重机的受控动力学模型。第二,建立控制饱和约束。第三,建立状态量约束。第四,建立避障条件。第五,确定调运任务的边界条件。第六,根据桥式起重机的动力学方程、边界条件以及约束条件,建立能量‑时间最优控制问题并进行求解。本发明提供了一种数学形式上简单的避障条件,能够保证计算过程的稳定性与效率。同时综合考虑了调运过程中的时间与能量消耗,具有实际的控制任务具有重要意义。