LQ最优控制系统中加权阵的确定

本文研究了LQ最优调节器的逆问题.在控制变量加权矩阵R给定的条件下,通过引入 一组自由变量,给出了满足闭环系统特征值要求的状态加权矩阵Q的一种参数化表示结果.基 于这种结果,研究了LQ逆问题的矩阵变换解法和一类系统的LQ逆问题的解法.此外,文中 还给出了不求解代数矩阵Riccati方程确定系统的最优状态反馈系数矩阵K的方法.     

基于分数阶积分器的分数阶混沌系统状态观测器同步研究

提出了一种基于分数阶积分器的分数阶混沌系统状态观测器同步算法。通过引入一个新的变量,该变量是将驱动系统的输出信号与传输信道中干扰的和进行分数阶积分处理,然后再作为输入信号加到观测系统中,以便实现分数阶混沌系统的状态观测系统同步。然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式证明了该方法的正确性。将该同步方法应用于分数阶Chen混沌系统,得出了同步误差曲线,仿真结果表明了该同步方法的有效性,最终实现了分数阶混沌系统的状态观测器同步。     

帐篷混沌序列稀疏测量矩阵构造

测量矩阵的构造是压缩感知(CS)中重要的研究内容之一.利用混沌系统伪随机性、遍历性的特点,提出了一种基于帐篷混沌序列构造确定性稀疏随机矩阵的方法.对混沌系统生成的确定性序列进行了间隔采样,采样后的序列满足统计独立性,然后通过符号函数映射,生成了具有稀疏性质的伪随机序列,进而构造出混沌稀疏测量矩阵.仿真实验表明:该方法构造出的混沌稀疏测量矩阵与高斯随机矩阵、稀疏随机矩阵及Bernoulli随机矩阵相比,具有类似的重构性能.混沌系统参数与初值固定时,构造的混沌稀疏测量矩阵是确定的,计算复杂度小且硬件上容易实现.     

分数阶超混沌系统的模糊控制和同步

采用分数阶T-S模糊模型对分数阶超混沌系统建模,采用并行分布补偿方法设计模糊控制器,通过适当设置状态反馈矩阵使得闭环极点位于稳定区域内,从而保证闭环系统满足渐近稳定性条件,通过设置同步状态反馈矩阵实现两个具有不同初始条件的分数阶Rossler超混沌系统的同步,数值仿真结果表明该方案的效果十分理想。     

关于确定加权矩阵的两个定理

给定一线性连续或离散时间系统以及与其对应的二次型性能指标函数,文中证明了在系统的开、闭环特征多项式,系统的系数矩阵以及二次型性能指标函数中的加权矩阵之间存在一组确定的显式关系.根据这组关系,满足期望闭环特征值要求的加权矩阵的确定问题变为求解一组具有二次变量的非线性方程组.对于高阶系统,用数值方法求解该方程组也是十分方便的.     

确定线性调节器加权矩阵的简易方法

本文给出了线性二次型性能指标中加权矩阵与开环、最优闭环系统特征多项式系数之间的解析关系。只要给定一组期望的闭环极点,即可直接确定与之对应的加权矩阵。     

LQ最优控制之逆问题的研究

本文通过适当地选取LQ性能指标函数中的加权矩阵R,给出了该二次型性能指标函数中的另一个加权矩阵Q与系统的开环特征多项式、闭环特征多项式的系数以及系数的系数矩阵A、B之间的对应关系。如果给定一个系统以及该系统的一组最优闭环极点,就可以求得矩阵Q。同时,用本文的研究结果,还可以直接确定系统的最优状态反馈系数矩阵。     

具有指定闭环特征值的离散时间最优调节器的设计

本文研究了LQ最优调节器的逆问题。在控制变量加权矩阵R给定的条件下,通过引入一组自由变量,给出了满足闭环系统特征值要求的状态加权矩阵Q的一种参数化表示结果。基于这一结果,文中研究了一类系统的LQ最优调节器之逆问题的解析解法。通过所求得的自由变量解,就可以直接确定系统的最优状态反馈控制器。     

基于混沌优化的二级倒立摆最优控制实验

为解决LQ控制多变量系统时权矩阵参数难以确定的问题,在引入一种与系统动态性能密切相关的性能指标基础上,提出了混沌全局粗搜索和局部细搜索相结合的优化LQ控制器,并且进行了二级倒立摆的实时控制.最后的实验证实了,该方法既是线性二次型泛函意义下的最优,又能解决具有快速、强非线性、绝对不稳定系统的控制问题.     

基于混沌搜索的二级倒立摆模糊控制器设计

利用混沌优化的模糊控制方法对二级倒立摆系统进行闭环控制。用混沌算法优化控制器的参数,首先将混沌变量引入到模糊控制器的参数域,并进行全局范围内直接寻优,当获得全局近似最优解后,再缩小寻优区间,根据性能指标,在次优解附近继续寻优,得到全局最优参数。控制结果说明该方法是有效可行的。