基于动态补偿的矩形广义系统线性二次最优控制

考虑了基于动态补偿的矩形广义系统线性二次最优控制问题. 首先给出具有适当动态阶的补偿器,使得闭环系统正则、稳定、无脉冲(称为容许), 而且相关的矩阵不等式和Lyapunov方程解存在. 进一步二次性能指标可写成一个与该解和系统初值相关的表达式. 为了求解系统的最优控制问题, 将该Lyapunov方程转化为一个双线性矩阵不等式, 并给出了相应的路径跟踪算法以最小化二次性能指标, 进而得到最优补偿器. 最后, 通过数值算例说明本文方法的有效性和可行性.     

分段线性函数应用于线性时变系统的最优控制

本文给出了分段线性函数的一些运算性质,利用这些性质求解线性时变系统基于二次型性能指标的最优反馈控制律,推导出了形式简明的求解算法,该算法较之于方块脉冲函数算法具有更高的计算精度。     

广义双线性系统的最优控制

最优控制是自动控制理论的重要研究分支,本文首次对广义双线性系统的最优控制问题进行研究.利用李雅普诺夫稳定性理论和广义李雅普诺夫方程的解来设计最优控制器,使得闭环系统全局渐近稳定且使广义二次性能指标最小.此外,还给出最优化控制器的设计方法,整个设计过程简单,具有较少的保守性,例子表明设计方法的有效性和合理性.     

广义线性系统的结构分类方法

基于受限等价变换的结构分析方法,提出实现多个矩阵的同时标准化的方法,从而得到广义系统的标准型,该方法使复杂的广义系统等价于多种简单的系统;根据标准型的特点,对分解后的多种简单广义系统进行细化分类;对不同类型的简单广义系统的控制方法进行研究,使复杂广义系统的控制问题转化为简单广义系统的控制问题。数值仿真结果表明,该方法对广义系统的结构的分类更细致具体,便于后续对广义系统的解、脉冲及其能控等方面进行更深入的研究,理论创新前景十分广阔。     

电液负载模拟器的二次型最优控制算法

电液负载模拟器属于被动式加载系统,受载对象的自主运动和加载装置的运动相互耦合,所产生的位置扰动会引起多余力。为抑制多余力建立了电液负载模拟器的状态空间模型,利用线性二次型最优控制理论设计了最优控制算法,算法具有最优状态反馈、最优前馈补偿和外扰补偿,使得电液负载模拟器的性能有明显提高。电液负载模拟器的仿真计算结果表明,利用最优控制算法设计的电液负载模拟器较好地抑制了多余力,从而较好地跟踪力指令。     

线性二次型最优控制闭环系统极点的必要条件

本文推导了线性二次型(LQ)最优控制闭环系统极点应满足的必要条件,以及与加权阵Q和R的等式关系。     

约束随机线性二次最优控制的研究

本文研究线性终端状态约束下不定随机线性二次最优控制问题.首先利用Lagrange Multiplier 定理得到了存在最优线性状态反馈解的必要条件, 而在加强的条件下也得到了最优控制存在的充分条件. 从某种意义上讲, 以往关于无约束随机线性二次最优控制的一些结果可以看成本文主要定理的推论.     

广义系统的H∞最优控制

研究连续广义系统的标准H2最优控制器的设计问题.利用线性分式变换方法给出该系统的所有稳定化控制器的参数化形式,从而借助于两个广义H2代数Riccati方程和两个广义Lyapunov方程,分别给出该系统的一个标准H2最优控制器的设计及最优H2范数的计算.最后用一个算例进一步说明设计方法.     

广义系统的H2最优控制

研究连续广义系统的标准H2最优控制器的设计问题.利用线性分式变换方法给出该系统的所有稳定化控制器的参数化形式,从而借助于两个广义H2代数Riccati方程和两个广义Lyapunov方程,分别给出该系统的一个标准H2最优控制器的设计及最优H2范数的计算.最后用一个算例进一步说明设计方法.     

关于Hybrid线性二次最优控制问题

本文证明了文[3]所讨论的具有Hybrid指标的线性二次最优控制问题实际上可被归入经典的线性二次最优控制问题,并且利用本文的方法还可把更一般的Hybrid线性二次最优控制问题也归人经典的线性二次最优控制问题,从而可借助关于后者的现成的理论推出针对前者的结论.     

ITAE最优控制系统设计

研究ＩＴＡＥ最优控制系统的设计问题。针对这类性能指标中含有绝对值的最优控制问题，先将镇定控制器参数化，再用Ｌ１理论将其转化为求解线性规划和代数方程。所得的控制器是有理的、线性的，易于工程实现。     

不确定广义系统的最优保性能控制

该文讨论不确定广义系统的最优保性能控制问题.给出了不确定广义系统保性能控制器的两种设计方法:一是代数Riccati方程方法,给出了参数化的控制器;另一个是线性矩阵不等式方法,给出了在使性能函数上界最小的意义下,最优控制器的设计算法,用实例演示了该方法的有效性.     

含大时滞和噪声的网络化控制系统的最优故障诊断

研究含大测量时滞和噪声的网络控制系统(Networked control systems, NCS)的故障诊断问题, 提出一种新的基于无时滞转换方法的最优故障诊断器的设计方法. 该方法首先构造一个隐含故障状态的增广系统, 并利用无时滞转换方法将含有测量时滞的网络控制系统转换为无时滞系统. 然后给出了故障的可诊断性判据, 并利用对偶原理将最优故障诊断器的设计问题转换为状态反馈控制器设计问题. 最后, 通过构造一种满足二次型性能指标的最优故障诊断器, 实现了故障的实时诊断. 仿真示例验证了该方法的可行性和有效性.     

非线性系统自适应最优切换控制方法

针对具有未知动态和M个平衡点的连续时间非线性系统, 将线性自适应最优切换控制器和未建模动态补偿器相结合, 基于嵌入转换技术和近似动态规划思想, 提出一种自适应最优切换控制方法. 首先在非线性系统的M个平衡点建立M个线性化模型, 当模型参数已知时, 提出由线性最优切换控制器、切换准则、未建模动态补偿器以及非线性系统组成的控制系统结构; 当模型参数未知时, 在每个平衡点附近采集输入和状态数据, 利用黎卡提方程的迭代求解公式、最小二乘方法、极小值原理以及二次规划技术得到非线性系统的自适应最优切换控制器和最优切换序列; 最后进行仿真实验, 实验结果验证了所提方法的有效性、优越性和实际可应用性.     

一类双线性系统的最优跟踪控制问题

针对一类具有二次型性能指标的双线性系统的最优跟踪控制问题,提出了一种通过逐次逼近法设计最优控制律的近似方法。首先将状态向量含有时滞的双线性系统的最优跟踪问题转化为最优调节问题;然后利用逐次逼近算法,将既含有时滞项又含有超前项的两点边值问题转化为不含时滞项和超前项的线性两点边值问题族,得到调节系统的最优控制律,并可以通过截取最优控制序列的有限项得到调节系统的前馈-反馈次优控制律。最后,将最优控制问题转化为最优跟踪问题。仿真结果表明,此方法达到了较好的跟踪效果。     

离散时滞大系统的最优跟踪递阶控制方法

考虑具有控制时滞及输入输出之间向通道的大系统，应用线性二次型加积分（ＬＱＩ）＾１的最优状态反馈控制理论和带时增广状态向量方法，转化原大系统为满足马尔可夫性质的增广状态大系统，再作了问题分解后，整个大系统的解可由于问题层的局部控制器和上层协调器迭代计算。     

不确定线性系统鲁棒二次最优控制的时频域方法

利用时域和频域结合的方法,讨论了线性不确定系统鲁棒二次最优控制问题;提出了线性不确定系统鲁棒二次最优的概念,并证明了有关性质,建立了鲁棒回差方程,阐述了鲁棒二次最优控制系统的分析和综合方法;最后给出了工程应用设计实例。     

网络控制系统的随机最优控制综述

网络控制系统由于网络的引入而出现了数据延迟。在处理随机发生的延迟上,用最优控制的方法是比较有效的。目前为止出现了不少有关网络控制系统的最优控制的结果,论文旨在对网络控制系统的最优控制方面的研究现状进行介绍,并指出进一步研究的方向。