【技术实现步骤摘要】
一种基于策略迭代的PID优化控制方法
本专利技术涉及一种主动悬架系统的控制方法,主要是基于强化学习思想优化非线性系统原有的PID控制参数,属于智能控制领域。
技术介绍
由于实现的简单性,鲁棒性和可靠性,PID控制在工业过程中被广泛使用。通常,设计PID控制器是一个多目标问题,一般会导致非凸问题。在过去的几十年中,研究人员已经提出了许多调节PID控制参数技术方法。作为传统的调节方法,试错法是调节PID控制参数的简便方法,但不能有效保证所需的控制性能。尽管Ziegler-Nichols方法很流行,并且在非线性系统中表现良好,但是对于高阶系统,此方法可能会导致较大的超调,较长的调节时间和振荡响应。此外,还存在许多其他调整PID参数方法,例如简化Ziegler-Nichols方法,极点配置方法以及增益和相位裕度方法。然而,大多数方法不适用于多输入多输出非线性系统。《基于SOS和策略迭代的多项式非线性系统H∞最优控制》(朱圆恒,赵冬彬,杨雄,张启超,《IEEETRANSACTIONSONCYBERNETICS》,2018年第2 ...
【技术保护点】
1.一种基于策略迭代的PID优化控制方法,其特征在于步骤如下:/n步骤1:考虑到主动悬架系统动力学模型:/n
【技术特征摘要】
1.一种基于策略迭代的PID优化控制方法,其特征在于步骤如下:
步骤1:考虑到主动悬架系统动力学模型:
其中,Me和Mf是车身和车轮的质量,xs和xw是车身和车轮的位移,Kd和Kf是弹性系数,Cd是悬架阻尼系数,r是道路干扰,u是液压执行器的控制力,fb(xs,xw)和fus(xs,xw)是高阶非线性函数;
步骤2:考虑实际非线性函数影响,定义状态变量x1=xs,x3=xw,在不考虑道路扰动的情况下,将步骤1的微分方程描述成状态空间模型:
其中
x=[x1,x2,x3,x4]T,
x1和x3分别是车身和车轮的位置,x2和x4是车身和车轮的速度,a1和a2为比例系数,这里考虑与车身和车轮位移相关的高阶非线性函数的影响;
步骤3:为了使系统运行更平稳,给乘客提供更舒适的体验,提出如下组合控制方法;针对一类连续时间非线性系统,其描述如下:
其中,是可测系统状态,是控制输入,是多项式向量,且有f(0)=0,是多项式矩阵;此非线性系统模型可以用来描述上述主动悬架系统;考虑系统总体控制策略为u(t)=uPID(t)+ua(t),其中uPID(t)为PID控制量,其初始策略可保持系统原有PID控制机制,ua(t)为附加的近似最优控制,在通过算法学习ua(t)的同时,优化原有的PID参数;
PID控制器通常设计为
控制器的时域解为uPID(x)...
【专利技术属性】
技术研发人员:范泉涌,王冬生,许斌,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西;61
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