现代海底热液活动异常条件探测关键技术研究

结合我国863计划海底热液活动探测技术研究课题的开展情况,综述了现代海底热液活动调查和研究依赖的主要探测技术--深海拖曳式走航连续探测技术、海底原位探测技术、长期定点连续探测技术、深潜技术及深海钻探技术的研究和应用,介绍了我国深海探测技术的研究现状,分析了21世纪海底热液活动研究的发展趋势,指出调查发现新的热液硫化物分布区、研究热液活动的生命现象、建立海底热液活动现场长期监测体系将会是今后研究的重点.     

受扰线性离散系统的前馈2反馈最优控制

研究具有已知动态特性但未知初始条件的持续外界扰动的线性离散系统最优控制问题。给出了前馈一反馈最优控制律的存在唯一性条件，并提出了最优控制律的设计算法．通过降维扰动观测器解决了前馈一反馈最优控制律的物理不可实现问题．对近海结构物振动控制的实例仿真表明，该设计算法易于实现，在抑制外部持续扰动和鲁棒性方面优于经典的状态反馈最优控制。     

具有持续扰动的时滞系统前馈2反馈最优控制

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．     

基于观测器的离散时滞系统的故障诊断

研究含有测量时滞的线性离散系统的故障诊断问题,提出一种测量时滞的无时滞转换方法和基于降维状态观测器而不利用残差体现故障的故障诊断方法.首先通过构造一个含有故障状态的增广系统和进行测量时滞的无时滞转换,将时滞系统的故障诊断问题转化为无时滞增广系统的状态观测问题;然后给出了其诊断误差能按预先指定的指数速率趋于零的故障诊断器的设计方法.仿真算例验证了该方法的可行性和有效性.     

加权向量范数型李雅普诺夫函数在大系统稳定性中的应用

本文构造加权向量1-范数型李雅普诺夫函数。利用向量李雅普诺夫函数法结合比较原理研究线性定常大系统的稳定性。实现了大系统在稳定性分析中的模型集结。与[1]的处理方法相比,本文的结果有更广泛的实用性,并减弱了子系统间关联项的保守性。     

非线性系统近似最优PD动态补偿控制

本文研究了一类基于动态补偿的非线性系统的近似最优PD控制的问题.用微分方程的逐次逼近理论将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问题,并提供了从时域最优状态反馈到频域最优PD控制器参数的优化方法,从而获取系统最优的动态补偿网络,设计出最优PD整定参数,给出其实现算法.最后仿真示例将所提出的方法与传统的线性二次型调节器（LQR）逐次逼近方法相比较,表明该方法具有良好的动态性能和鲁棒性.     

非线性离散系统的近似最优跟踪控制

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．     

不确定时滞系统的全局鲁棒最优滑模控制

针对一类不确定性时滞系统, 研究线性二次型最优调节器的鲁棒性设计问题. 首先基于级数近似方法, 将原标称时滞系统的最优调节器问题转化为迭代求解一族不含时滞的两点边值问题, 从而获得标称时滞系统最优控制的近似解. 然后将滑模控制理论应用于最优调节器的设计, 使得系统对于不确定性具有全局的鲁棒性, 并且其理想滑动模态与标称系统的最优闭环控制系统相一致, 从而实现了全局鲁棒最优滑模控制. 仿真示例将所提出的方法与相应的二次型最优控制进行比较, 验证了该方法的有效性和优越性.     

一类具有数据包丢失的网络控制系统的最优控制

针对控制器和执行器均采用时钟驱动且最大丢包率和最大连续丢包长度被限定的短时延网络控制系统,提出一种数据包丢失的估值补偿方法.该方法可以根据历史状态向量和控制向量信息估算出当前的控制量.利用该方法和动态规划算法,导出了离散二次型性能指标下的网络控制系统的最优控制序列,进而给出最优控制律的实现算法.数值仿真算例验证了所得结果的有效性和正确性.     

一类时滞不确定系统的最优滑模设计

针对一类含状态时滞的线性不确定系统,研究具有二次型性能指标的最优滑动模态的设计问题．基于状态方程的标准型,将最优滑模设计问题转化成线性时滞系统的最优控制问题．针对由最优控制的必要条件导出的一族既含时滞项又含超前项的线性两点边值问题,采用时滞线性系统最优控制灵敏度法,将该问题转化为递推求解一族不含时滞项和超前项变量的线性两点边值问题．通过有限次递推,得到最优滑模的近似解．提出并证明了最优滑动运动渐近稳定的充分条件．仿真示例验证了该方法的有效性．