一般型最优有限预见控制及其在地形跟踪中的应用研究

提出一种新的预见控制方法－－一般最优有限预见控制方法,并将其应用于巡航导弹地形跟踪控制设计。将参考信号和干扰信号考虑成更一般的形式,在其自相关函数数值已知的条件下,得到了一般型有限预见伺服系统设计问题的最优解。通过仿真证实,采用该方法设计地形跟踪系统,可以明显地改善巡航导弹的地形跟踪性能。     

线性连续时滞系统最优预见重复控制

针对一类线性连续时滞系统,提出一种最优预见重复控制设计方法.首先,通过一种等价变换,将被控时滞系统转化为无时滞系统.然后,利用L阶差分算子提升技巧,获得包含状态变量导数和跟踪误差的增广连续系统.在此基础上,通过定义一种新的性能指标,将预见重复控制设计问题转化为连续非自治系统的线性二次调节问题.进一步,基于最优控制理论,得到包含状态反馈、误差积分、重复控制、时滞补偿和预见补偿的最优预见重复控制器.该控制器包含了已有文献的多种控制器形式.最后,通过一个数值仿真实例,说明所提方法的有效性.     

人机系统最优预见补偿跟踪控制研究

1　引　言预见控制理论是最优跟踪控制问题的新的出发点 ,其有效性在机器人、数字机床等路径控制中得到证实[1 ] .本文将预见控制应用到人机控制系统 .人具有“先前看”的能力 ,尤其是训练有素的驾驶员具有积极利用未来目标信号提高跟踪品质的预见操纵行为 .以驾驶员 -飞机目标跟踪控制系统为例 ,在人的最优控制模型( OCM)基础上 ,通过目标信息的预见显示 ,建立人的最优预见控制模型 ( OPCM) .应用数字最优预见控制理论 [2 ] ,对信号发生器产生的目标信号进行预见跟踪控制 .2　驾驶员最优预见控制模型 ( OPCM)2 .1　数字最优预见控制最…     

数字式预见控制的计算机算法研究

分析了计算机实现数字式预见控制的主要问题,给出了一种Riccati方程式的数字解法,提出了用计算机实现数字式预见控制的可行性和算法。研究表明这种算法的精度较高,易于计算机实现。     

数字式最优预见控制的输入权重分析

研究了在数字最优预见控制中,输入权重对评价函数的影响。给出了两者的函数关系,最后进行了仿真验证。结果表明,输入权重对评价函数的影响很关键。从而为输入权重的选取提供了依据。     

基于1/2车辆模型的主动悬架预见控制方法研究

本文针对一个1/2车辆模型,分别应用完全预见控制方法和部分预见控制方法进行汽车主动悬架控制系统的设计．数字仿真结果表明,两方案在改善汽车性能及降低制造和使用成本方面各有其优势．     

非线性离散系统的信息融合最优预见控制

将信息融合思想引入非线性离散系统的预见控制,提出了信息融合最优预见控制,将对控制系统的所有性能要求和系统动力学转化为可融合信息;然后从信息融合估计的角度,使原问题转化为求控制量的\"融合估计\"问题.推导了基于卡尔曼滤波器的最优预见控制算法,讨论了预见步数的选取问题,并通过对机械手的转移控制仿真研究说明了信息融合最优预见控制算法的有效性.     

预见PWM控制在轧机调速系统中的应用

介绍了预见PWM控制在单传动轧机主传动调速系统中的应用,首先介绍了单传动轧机主传动调速系统的硬件结构,然后阐述了最优预见PWM控制原理及其工程应用;预见PWM控制新技术在轧机主传动调速系统中的成功应用解决了在采用PWM技术,载波频率较低的情况下波形失真较高的问题,消除了脉动转矩,提高了控制精度,延长了功率开关器件的使用寿命;实践证实了这一新技术的有效性.     

一类具有输入时滞的时变离散系统的预见控制

针对一类具有输入时滞的时变离散系统,研究其预见控制问题.利用差分算子的性质,对系统的输入时滞项和目标信号进行差分处理,构造包含目标信号但不含时滞的扩大误差系统.基于最优控制和预见控制的相关理论,得到了扩大误差系统带有预见前馈补偿的控制器.进一步,利用矩阵分解方法,将高阶Riccati方程进行降阶处理,从而得到原时滞系统的预见控制器.最后通过仿真实例验证了所提出方法的有效性.     

基于误差系统的信息融合最优预见跟踪控制

针对期望轨迹和干扰可预见的最优跟踪问题, 提出了一种基于误差系统的信息融合最优控制方法. 将线性伺服系统转化为误差系统; 利用信息融合估计方法, 通过融合期望轨迹、干扰输入、误差系统状态等信息, 获得误差系统协状态以及控制增量的最优估计. 构建了由积分项、状态反馈控制项和预见前馈补偿项组成的最优预见控制系统. 线性直流电机系统的控制仿真结果表明, 信息融合最优预见控制下的位置跟踪精度比传统最优预见控制下的要高.     

军用履带车辆半主动悬挂系统最优控制研究

将磁流变阻尼器这种智能减振装置应用于履带车辆悬挂系统中,构成了新型的半主动式悬挂系统,研究了磁流变阻尼器的力学特性,建立了1／2车体振动模型,采用基于最优控制理论的半主动控制算法,确定了悬挂系统的最优控制力,并对典型沙土路面激励下,某型军用履带车辆半主动悬挂系统的垂直加速度、垂直位移、角加速度和角位移的响应情况进行了仿真分析,结果表明该控制算法有着很好的减振效果。     

最优预见伺服系统与最优预见FF补偿系统的统一处理

最优预见伺服系统一般与基本最优伺服系统共用同一个二次型性能指标函数设计预见前馈补偿项,其设计的着眼点是进一步减小性能指标函数.当控制系统的基本反馈部分不是采用最优控制方法设计时,历史上采用另一个性能指标函数设计预见前馈补偿,并把所得系统称为预见FF(前馈)补偿系统.这里把两种设计方法统一起来处理后,不仅最优预见伺服系统与最优预见FF补偿系统都仅仅是特例,而且给设计者扩大了选择的余地.最后给出了数值仿真,把这种设计方法与最优伺服系统、最优预见伺服系统进行了比较.     

Optimal preview control for a linear continuous-time stochastic control system in finite-time horizon

This paper discusses the design of the optimal preview controller for a linear continuous-time stochastic control system in finite-time horizon, using the method of augmented error system. First, an assistant system is introduced for state shifting. Then, in order to overcome the difficulty of the state equation of the stochastic control system being unable to be differentiated because of Brownian motion, the integrator is introduced. Thus, the augmented error system which contains the integrator vector, control input, reference signal, error vector and state of the system is reconstructed. This leads to the tracking problem of the optimal preview control of the linear stochastic control system being transformed into the optimal output tracking problem of the augmented error system. With the method of dynamic programming in the theory of stochastic control, the optimal controller with previewable signals of the augmented error system being equal to the controller of the original system is obtained. Finally, numerical simulations show the effectiveness of the controller.     

基于信息融合估计的离散线性系统预见控制

针对期望轨迹和干扰可预见的离散线性最优跟踪问题, 提出了一种基于信息融合估计的预见控制方法. 推导了最优预见控制律的融合估计过程和最优预见性能指标. 建立了包含状态反馈项、目标和干扰前馈补偿项的信息融合预见控制系统, 并分析了其渐近特性和稳态跟踪误差问题. 直流电机系统的仿真结果表明, 信息融合预见控制下的系统跟踪性能随着预见步数的增加而迅速提高并趋于稳定, 且综合考虑跟踪误差与能量消耗时要优于传统预见控制.     

一类线性离散广义系统最优预见控制器设计

提出一类广义线性离散系统的预见控制问题.首先,利用差分算子构造扩大误差系统,然后通过引入一些恒等式,把可预见的目标信号的差分也包含在扩大误差系统的状态向量中,把所考虑的广义系统的预见控制问题转化为一个形式上的普通广义系统的控制问题.由熟知的广义系统最优控制理论的结论,得到广义系统的带有预见作用的控制器.对扩大误差系统的R-能稳性和能检测性进行了详细讨论.