一类离散时间时变系统的自适应辨识与控制

考虑一类离散时间时变系统（ＴＶＳ）的建模、系统参数时变描述及其自适应控制问题,提出一种新的能结合“快”、“慢”时变特性的ＴＶＳ参数时变描述方法,基于零极点配置给出自适应辨识和控制算法及其控制系统的稳定性。仿真结果说明该控制策略是有效的。     

一类超混沌系统的自适应控制同步算法

本文运用理论分析与仿真实验相结合的手段,研究了一类超混沌系统的自适应控制同步问题。所研究的超混沌系统为一含负电容的四阶自治超混沌电路。运用自适应控制原理,针对所给出的超混沌系统设计了超混沌自适应控制算法。运用线性化方法及稳定性理论,将自适应控制同步问题转化为误差的稳定性问题。对控制算法中关键参数的选取进行了理论分析,在此基础上,对控制算法进行数值仿真验证,结果表明了所设计超混沌自适应控制器的有效性。     

基于神经网络自适应控制的主动悬挂系统

该文给出了利用神经网络对主动悬挂系统进行自适应控制的方法，分析在不同的参数条件下的系统响应，仿真结果表明，用这种控制算法能对存在未知参数和变化参数的主动悬挂系统有很好的控制效果。     

带钢热连轧活套系统的NNMSAC解耦控制

针对现代带钢热连轧中活套系统的解耦控制问题,提出了基于神经网络简单自适应多变量解耦控制方法（NNMSAC）。该方法运用简单自适应理论结合了神经网络技术用于多变量系统。着重描述了该控制算法的结构和原理,给出了参数选择原则和设计方法,并针对活套系统实例进行了仿真研究。仿真结果表明,这种控制算法具有实现简单,解耦效果好的特点,有效地改进了活套系统的控制效果。     

具有角速度和输入约束的航天器姿态协同控制

提出了基于有向图的航天器姿态协同控制算法, 并且系统的角速度和控制输入满足有界性的约束. 当外部扰动存在时, 设计了自适应算法估计扰动的上界, 采用滤波器补偿的方法处理控制输入饱和问题, 并且设计了新的自适应姿态协同控制算法. 对于所设计的控制算法, 给出了稳定性分析, 证明了系统具有几乎全局渐近稳定性. 进一步把控制算法推广到时变通信时滞情况, 当控制器参数满足一定条件时, 仍然能够保证编队系统的几乎全局渐近稳定性. 通过数值仿真, 验证了所提出的控制方案的有效性.     

集成神经网络与自适应算法的分数阶滑模控制

针对被控对象的参数时变和外部扰动问题,本文融合神经网络的万能逼近能力和自适应控制技术,并结合分数阶微积分理论,提出了基于神经网络和自适应控制算法的分数阶滑模控制策略.本文采用等效控制的方法设计滑模控制律,并利用神经网络的万能逼近能力估测控制律的变化,结合自适应控制算法和分数阶微积分理论抑制传统滑模控制系统的抖震,同时根据Lyapunov稳定性理论分析了系统的稳定性,最后给出了实验结果.实验结果表明,本文提出的基于神经网络和自适应控制算法的分数阶滑模控制系统,能保持滑模控制器对系统外部扰动和参数变化鲁棒性的同时,也能有效地抑制抖震,使得系统获得较高的控制性能.     

一种鲁棒模型参考自适应控制*

针对一类参数未知、具有常值扰动和未建模误差的线性离散系统，此文给出了一种模型参考间接自适应控制算法。该方法在未知系统高频增益符号时，可保证系统的非奇异性。同时，对于上述干扰具有鲁棒性，文中提出的自适应控制器可使闭环系统全局渐近稳定。     

基于几何分析的分布参数系统的迭代学习控制

研究了一类不确定非线性分布参数系统的迭代学习控制问题.基于几何分析方法,给出了分布参数系统一种新的具有自适应因子的非线性迭代学习控制算法.导出了新算法的收敛条件,并利用广义λ范数从理论上证明了新算法的收敛性.     

多变量系统Laguerre预测控制算法及其改进

给出了基于Laguerre函数的多变量自适应预测控制算法，并对控制算法中的Laguerre谱系数在线递推最小二乘辨识算法进行了改进，使得控制系统性能有明显改善。双容水箱液位控制系统的实验表明，改进的Laguerre函数自适应预测控制算法对扰动和对象参数、结构的变化、强耦合及非线性具有较强的适应能力。此外，该控制策略能有效地减缓系统振荡，有更高的控制精度和良好的控制品质。因此，改进的Laguerre自适应控制策略适合于复杂工业过程的控制，具有很好的推广应用价值。     

多维线性随机系统的自适应控制

本文给出MIMO线性随机系统的一种自适应控制算法，其参数递推估计的增益矩阵自动保证有界性，从理论上分析了跟踪控制误差的渐近特性，数字仿真表明该算法的有效性。     

基于保辛算法的绳系卫星系统闭环反馈控制问题求解

应用非线性系统滚动时域控制的保辛算法求解绳系卫星系统子星释放和回收过程的闭环反馈控制问题.通过第二类Lagrange方程推导出二体绳系卫星系统的动力学方程;通过拟线性化方法将绳系卫星系统闭环反馈控制问题转化为线性非齐次Hamilton系统两端边值问题的迭代求解;通过保辛算法将线性非齐次Hamilton两端边值问题转化为线性方程组的求解;通过递进更新时间步的状态变量和控制变量,完成绳系卫星系统的闭环反馈控制.数值仿真表明:相对于Legendre伪谱方法,用保辛算法求解绳系卫星系统的闭环反馈控制问题的计算速度和收敛速度较快.绳系卫星系统的开环控制和闭环反馈控制问题数值仿真结果表明:在绳系卫星的初始状态存在偏差的情况下,使用开环控制会导致系统在终端无法达到稳定状态,而使用闭环反馈控制则能在一段时间内抵消初始状态向量偏差对系统产生的影响,最终达到稳定状态.     

不确定系统的稳定广义预测控制

针对一类有界不确定线性离散被控对象,采用Min-Max优化方法,提出一种新的稳定广义预测控制(MMSGPC)算法.引入内模控制结构,将干扰和不确定性从被控对象中分离出来,并利用局部反环节对其进行补偿;采用Min-Max优化方法,将终端约束条件转化为有界不确定性最差情况时应的线性方程;通过引入矩阵的Moore-Penrose逆,得到了终端约束线性方程的通解,并结合性能指标函数求得了最优控制律.通过仿真实例验证了该方法的稳定效果.     

Newton's method for solving parametric linear quadratic control problems

Newton's method is applied to parametric linear quadratic control problems, including the optimal output feedback problem and the optimal decentralized control problem. Newton's equations are obtained as a system of coupled linear matrix equations. They are solved iteratively using the conjugate gradient method. In order to reduce the amount of work associated with the procedure, an inexact newtonian algorithm is also considered. In this algorithm, an approximate solution of the Newton equations is computed in such a way that the asymptotic convergence rate is quadratic.     

面向状态方程的精细时程积分数值仿真方法

对用状态空间方法表达的连续定常控制系统应用精细时程积分法进行了暂态响应的仿真研究,给出了仿真算法。从仿真实例中可以看到,两种步长下计算点处精细解的小数点后十二位数与解析解的数值结果相吻合,这表明用精细时程法仿真所得的结果是高度精确的,乃至比拟于解析解。该文中的仿真算法可应用于步长大范围变化且精度要求很高的一类控制系统数值仿真中。     

基于对角解耦的多变量约束广义预测控制

由于多变量系统各变量之间往往存在严重耦合现象,在对系统进行对角解耦的基础上,设计了带约束输入的广义预测控制算法。该算法保证了系统输出有效跟踪设定值,并且充分考虑了输入信号及其增量均受约束的情况,使其均被控制在允许范围之内,同时避免了求解Diophantine方程,很大程度上减少了计算量。仿真结果表明该算法可以在很大程度上削弱变量之间的耦合程度,且具有良好的控制效果。     

Computation of optimal control for linear systems with delay

A numerical algorithm is presented to calculate an optimal control recursively for linear multivariable systems with delay. The algorithm is based on the method of steepest descent in Hilbert space. The optimal control of a multivariable system with delay for a quadratic criterion function is given by the Riccati partial differential equations. These are simultaneous partial differential equations which are difficult to solve numerically. In most computational algorithms, errors are inevitable, a vast memory is required, and a lot of computational time is needed. This makes it impractical to use available computers for these algorithms. The algorithm presented here gives optimal control effectively without a large memory requirement. It also provides a practical computational method for obtaining the optimal control of multivariable systems with delay. Several numerical computations are performed to show how the effectiveness of the algorithm compares with other methods.     

On one boundary problem for nonlinear stationary controlled system

The object of study is nonlinear stationary controlled system of ordinary differential equations with constant disturbance in the right part. The problem of constructing the synthesising control function providing the transfer of this system from the initial state to the origin is considered. The sufficiently simple for numerical implementation algorithm of solution of the above-mentioned problem is obtained. It is shown that for local null controllability of the considered system, it is sufficient that the conditions of the Kalman's type were satisfied. In addition, the estimates restricting the choice of initial conditions and external disturbances under which the transfer is guaranteed are obtained. The main idea of the method of construction of the desired control function consists in reducing the original problem to stabilisation of a special kind linear non-stationary system and solving the Cauchy problem for an auxiliary system of ordinary differential equations closed by stabilising control. The simplicity of the realisation of this algorithm is determined by the construction of the auxiliary system and its stabilisation that could be obtained by analytical methods. The effectiveness of the method is illustrated by solving the problem of crane control and its numerical simulation.     

Resolution numerique d'un probleme de controle optimal d'un couplage des equations de navier-stokes et celle de la chaleur

We study by the method of artificial compressibility the numerical solution of an optimal control problem of a system governed by the Navier-Stokes equations coupled with the heat-equation. The control problem is of boundary control—final observation type. A system of equations and an inequality characterizing the optimal control gives rise to an algorithm which permits us to calculate a control satisfying a necessary condition for optimality. The algorithm will be approximated by finite difference schemes based on the fractional step method. We prove the stability and the convergence of the schemes and the convergence of the algorithm. Finally we present some numerical results illustrating the proposed method.     

Analysis and parameter identification of time-delay linear systems via generalized orthogonal polynomials

A linear time-delay state equation is solved by the proposed generalized orthogonal polynomial (GOP) method. The parameter identification of such a system with time delay is also studied. The system is partitioned into several time intervals. Within a certain time interval, the state and control functions are assumed to be expressed by the GOP series. Time-delay differential equations are transformed into a series of algebraic equations of expansion coefficients. An effective algorithm is proposed to solve the time-delay system problem and to estimate the system parameters. By using such an effective computational algorithm, the calculation procedures are greatly simplified. Two illustrative examples are given to demonstrate the validity of the method. Very accurate results are obtained.     

多变量系统的仿真软件

控制系统仿真的核心问题是微分方程组和代数方程组的联立求解.微分方程组的数值解 法很多,其中以变阶变步长Gear算法最适合控制系统仿真.基于Gear算法作者研制了 面向典型元件框图和传递函数矩阵的通用仿真软件,具有友好的人机界面,功能强,使用方便, 为控制系统的智能设计提供了有效工具.