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带有持续扰动非线性系统的前馈- 反馈最优控制 总被引:5,自引:1,他引:5
研究具有外界持续扰动作用下非线性系统的最优控制问题,提出了一种设计前馈一反馈最优控制器的逐次逼近算法.利用该算法可将在扰动作用下的非线性系统的最优控制问题转化为求解线性非齐次两点边值序列的问题.得到的最优控制律由解析的线性前馈-反馈项和伴随向量序列极限形式的非线性补偿项组成.通过截取非线性补偿序列的有限项,可得到前馈-反馈次优控制律.仿真结果表明,该方法抑制外部持续扰动的鲁棒性优于经典反馈最优控制. 相似文献
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具有持续扰动的时滞系统前馈2反馈最优控制 总被引:2,自引:0,他引:2
针对外部持续扰动下的线性时滞系统,提出一种前馈-反馈最优控制的逐次逼近算法.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合时滞项和超前项的线性两点边值问题族,并证明了线性两点边值问题族的解序列一致收敛于原系统最优控制律.得到的最优控制律由解析的无时滞前馈-反馈控制部分和伴随向量序列极限形式的时滞补偿控制部分组成.通过截取时滞补偿序列的有限项,得到系统的前馈-反馈次优控制律.仿真示例表明,该方法对外部持续扰动具有良好的鲁棒性. 相似文献
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研究线性时滞系统在外部正弦扰动作用下的前馈-反馈最优减振问题,提出了一种最优控制律的灵敏度设计方法.通过引入灵敏度参数并围绕它展开幂级数,将系统的最优控制问题简化为不含超前项和时滞项的两点边值问题族.通过截取最优控制级数的有限和获得原系统的前馈-反馈次优控制律.仿真结果表明,与经典状态反馈最优控制相比,本文的算法更加鲁棒,能更加有效地抑制正弦扰动. 相似文献
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离散时滞系统的近似最优扰动抑制 总被引:1,自引:0,他引:1
研究了状态变量合有时滞的离散系统在外部扰动下的最优控制问题.通过引入一个灵敏度参数,将原系统的最优扰动抑制问题转化为一族不含超前项和时滞项的两点边值问题,并由此导出了最优扰动抑制控制器的这代近似设计方法.得到的最优扰动抑制控制律由解析的前馈一反馈项和伴随向量级数和形式的补偿项组成,截取伴随向量级数的有限和得到原系统的次优扰动抑制控制律.数值仿真表明该近似最优控制器对外部持续扰动具有良好的鲁棒性。 相似文献
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研究一类仿射非线性相似组合大系统关于二次型性能指标的最优控制问题.首先通过模型简化,将非线性相似组合大系统化为若干个准解耦的子系统;然后利用非线性系统最优控制的逐次逼近设计方法,将求解高阶强耦合的非线性两点边值问题简化为求解一族解耦的线性两点边值问题序列.该线性两点边值问题序列的解一致收敛于非线性相似组合大系统的最优控制,得到的最优控制律由线性最优控制的解析项与非线性补偿序列的极限项组成.通过截取最优控制非线性补偿序列的有限次逼近值.得到了非线性组合大系统的次优控制律. 相似文献
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非线性离散系统的近似最优跟踪控制 总被引:3,自引:0,他引:3
研究非线性离散系统的最优跟踪控制问题. 通过在由最优控制问题所导致的非线性两点边值问题中引入灵敏度参数, 并对它进行Maclaurin级数展开, 将原最优跟踪控制问题转化为一族非齐次线性两点边值问题. 得到的最优跟踪控制由解析的前馈反馈项和级数形式的补偿项组成. 解析的前馈反馈项可以由求解一个Riccati差分方程和一个矩阵差分方程得到. 级数补偿项可以由一个求解伴随向量的迭代算法近似求得. 以连续槽式反应器为例进行仿真验证了该方法的有效性. 相似文献
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Seyed Mehdi Mirhosseini-Alizamini 《International journal of control》2013,86(12):2869-2885
This work presents an approximate solution method for the infinite-horizon nonlinear time-delay optimal control problem. A variational iteration method (VIM) is applied to design feedforward and feedback optimal controllers. By using the VIM, the original optimal control is transformed into a sequence of nonhomogeneous linear two-point boundary value problems (TPBVPs). The existence and uniqueness of the optimal control law are proved. The optimal control law obtained consists of an accurate linear feedback term and a nonlinear compensation term which is the limit of an adjoint vector sequence. The feedback term is determined by solving Riccati matrix differential equation. By using the finite-step iteration of a nonlinear compensation sequence, we can obtain a suboptimal control law. Simulation results demonstrate the validity and applicability of the VIM. 相似文献
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The optimal control problem for a class of singularly perturbed time‐delay composite systems affected by external disturbances is investigated. The system is decomposed into a fast linear subsystem and a slow time‐delay subsystem with disturbances. For the slow subsystem, the feedforward compensation technique is proposed to reject the disturbances, and the successive approximation approach (SAA) is applied to decompose it into decoupled subsystems and solve the two‐point boundary value (TPBV) problem. By combining with the optimal control law of the fast subsystem, the feedforward and feedback composite control (FFCC) law of the original composite system is obtained. The FFCC law consists of analytic state feedback and feedforward terms and a compensation term which is the limit of the adjoint vector sequence. The compensation term can be obtained from an iteration formula of adjoint vectors. Simulation results are employed to test the validity of the proposed design algorithm. Copyright © 2009 John Wiley and Sons Asia Pte Ltd and Chinese Automatic Control Society 相似文献
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研究奇异摄动时滞系统在正弦扰动下的最优减振控制问题.基于奇异摄动的快慢分解理论,将原最优控制问题转化为无时滞快子问题和受扰线性时滞慢子问题,通过摄动法和前馈补偿技术求解时滞慢子系统的最优控制问题,得到了系统的前馈反馈组合控制(FFCC)律及其存在唯一性条件.FFCC律由线性解析项和共态向量无穷级数和表示的时滞补偿项组成,其中线性解析项可通过求解Riccati方程和Sylvester方程得到,时滞补偿项通过递推求解共态向量方程得到,仿真算例表明了方法的有效性. 相似文献
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This paper presents a successive approximation approach (SAA) designing optimal controllers for a class of nonlinear systems with a quadratic performance index. By using the SAA, the nonlinear optimal control problem is transformed into a sequence of nonhomogeneous linear two-point boundary value (TPBV) problems. The optimal control law obtained consists of an accurate linear feedback term and a nonlinear compensation term which is the limit of an adjoint vector sequence. By using the finite-step iteration of the nonlinear compensation sequence, we can obtain a suboptimal control law. Simulation examples are employed to test the validity of the SAA. 相似文献