受扰线性离散时滞系统的前馈-反馈最优控制

为研究含外界确定扰动的线性离散时滞系统的前馈-反馈最优控制(FFOC)问题,提出了设计FFOC的逐次逼近法.首先构造了一个其解收敛于原时滞系统的无时滞系统序列,然后将离散时滞系统的最优控制问题化为求解无时滞系统最优控制序列问题,通过截取最优控制序列解的有限项,得到系统的前馈-反馈次优控制律.仿真算例表明,该算法是有效的,且对外部确定扰动具有良好的鲁棒性.     

多滞量线性泛函微分方程的稳定性判据

发展线性泛函微分方程渐近稳定的构造性判据是理论上和实际上的重要问题．在本文中，依据基本矩阵和系统的参数，我们得到一个多滞量线性泛函微分方程组渐近稳定的构造性判据。     

多滞量线性泛函微分方程的稳定性判据

发展线性泛函微分方程渐近稳定的构造性判据是理论上和实际上的重要问题.在本文中,依据基本矩阵和系统的参数,我们得到一个多滞量线性泛函微分方程组渐近稳定的构造性判据.     

Feedforward and feedback optimal control for linear time-varying systems with persistent disturbances

The optimal control problem was studied for linear time-varying systems,which was affected by external persistent disturbances with known dynamic characteristics but unknown initial conditions. To damp the effect of disturbances in an optimal fashion,we obtained a new feedforward and feedback optimal control law and gave the control algorithm by solving a Riccati differential equation and a matrix differential equation. Simulation results showed that the achieved optimal control law was realizable,efficient and robust to reject the external disturbances.     

分段线性函数应用于线性时变系统的分析

本文给出了分段线性函数的一些运算性质,利用这一性质对线性时变系统状态方程进行求解,推导出了形式简明、便于应用的递推算法。分段线性函数算法具有较高的分析精度。     

一类多重时滞非线性系统无模型学习自适应控制

对于一类常见多重时滞非线性离散系统,提出了基于动态线性逼近的增量型最小化模型,递推预测模型,无模型学习自适应控制律和带有参数限定时域长度的参数自适应预报递推算法,实现了对存在较在的多重时滞非线性系统的无模型学习自适应控制,该算法不需要受控系统的结构信息,数学,外部实验信号和训练过程,不用解Diophantine方程,无需矩阵运算,在线计算量很小,实时性好,仅用受控系统的I／O数据来设计,传统的未能模动态不存在,通过仿真表明,该算法对于一类非线性系统实现无模型自适应控制是正确和有效的。     

基于Q学习算法的随机离散时间系统的随机线性二次最优追踪控制

针对随机线性离散时间系统,利用Q学习算法求解无限时域的随机线性二次最优追踪控制(SLQT)问题.首先,假设通过命令生成器生成追踪所需的参考信号,并建立一个由原随机系统和参考轨迹系统组成的增广系统,把最优追踪问题转化为最优调节问题的形式.其次,为了在线求解随机系统的最优追踪问题,将随机系统转为确定性系统,并根据增广系统定义随机线性二次最优追踪控制的Q函数,在无需知道系统模型参数的情况下在线求解增广随机代数方程(GSAE).再次,证明了Q学习算法和增广随机代数方程的等价性,给出了Q学习算法实现步骤.最后,给出一个仿真实例说明Q学习算法的有效性.     

伴随方法在亚轨道飞行器预测制导中的应用

提出了一种求解最优两点边值问题的改进型伴随方法,并将其应用于一类以固体火箭发动机为动力的亚轨道飞行器轨迹优化问题中,间接得到一组平滑控制量;利用标称轨迹线性化概念,对该飞行器在标称轨迹附近做一阶泰勒展开,在给定可用姿态指令和摄动、干扰的上界条件下,利用滚动时域控制技术,得到了在系统摄动和干扰存在情况下拥有高精度、快速鲁...     

长时延Markov网络控制系统的随机最优控制

分析了网络控制系统中的Markov特性,在系统具有完全状态信息时,设计了在Markov变量调节下的长时延网络控制系统的随机最优状态反馈控制器;在系统具有部分状态信息时,设计了系统状态的最佳估计器及随机最优输出反馈控制器,在Markov变量调节下的长时延网络控制系统中分离定理依然成立。     

随机丢包时延网络控制系统动态输出反馈控制

针对传感器与控制器、控制器与执行器之间具有随机丢包和时延的网络控制系统,研究统一建模及动态输出反馈控制问题.采用多个马尔可夫链分别描述前向通道和反馈通道的随机丢包与时延过程,将闭环网络控制系统建模成具有多个模态的马尔可夫随机跳变系统.利用增广矩阵技术和李雅普诺夫方法得到闭环系统随机稳定的充分条件,给出动态输出反馈控制器的设计方法.通过倒立摆系统验证动态反馈控制的有效性.     

多重状态滞后系统的鲁棒控制器设计

本文针对多重状态时滞的不确定性线性系统提出一种鲁棒稳定化控制器的设计方法。构造Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数，并考虑到系统的不确定信息，从而使所设计的控制系统具有一定的鲁棒度。文中通过数字例子仿真说明该方法的有效性。     

线性离散奇异系统的最优估计新方法

讨论了线性离散奇异系统的状态估计问题.在系统正则的前提下,将奇异系统的滤波估计问题转化为系统状态噪声带有前向时滞的滤波估计问题,基于等价系统的新息分析及射影定理,通过求解两个耦合的Riccati方程求得等价系统的滤波估计器,最终得到与原始奇异系统状态同维的预报,滤波,及平滑估计器.     

高维力学系统的能量方程

在低维系统中,能量方程因其明晰的物理意义而得到广泛的应用,而研究高维力学系统的能量方程也同样具有理论价值和实际意义,如位移对时间的导数是速度,速度对时间的导数是加速度,这些具有明显的物理意义,而加速度的导数其物理意义就不是很清晰了,但具有理论上的意义.本文应用广义经典力学中关于广义拉格朗日函数、广义动量和广义哈密顿函数等概念,推导了高维系统的能量方程,文中举了实例具体说明新方程的应用,为力学数学系统能量方程的推广提供了一种途经.     

构造用于线性离散系统的李雅谱诺夫函数

提出了一种根据相似变换理论的构造李雅谱诺夫函数和确定离散系统稳定性的方法。就是通过Ｑ阵的负定条件来得到离散系统的李雅谱诺夫函数,而不角解ｎ阶李雅谱诺夫矩阵方程。     

一种时延多智能体系统的分布式编队

针对具有定常时延的二阶积分器多智能体系统,提出一种不依赖时延的分布式编队控制律。通过引入编队误差的积分信息,设计一种新的分布式比例积分微分控制律。和当前的编队控制律相比,分布式比例积分微分控制律具有对部分恒偏差故障鲁棒的特性。利用Nyquist稳定性判据,通过分析系统开环传递函数的幅相曲线特性,给出独立于时延的编队控制律存在的充要条件。仿真结果验证了该方法的有效性。     

时间最优开关控制的非线性规划方法

提出单输入非线性时间最优开关控制的非线性规划算法．针对不同的开关控制划分未知时间段，以时间段为变量建立与最优控制等价的非线性规划模型．构造每个未知时间段的等分龙格库塔格式，该格式不但不增加未知变量，而且可构造出不含导数的非线性规划算法．利用龙格库塔格式的收敛性和非线性规划的一阶最优性条件证明该方法的收敛性．最后以实例验证该算法．     

构造用于线性离散系统的李雅谱诺夫函数

提出了一种根据相似变换理论构造李雅谱诺夫函数和确定离散系统稳定性的方法.就是通过Q阵的负定条件来得到离散系统的李雅谱诺夫函数, 而不用解n阶李雅谱诺夫矩阵方程.     

时滞系统几种控制算法的相互关系及其近似实现

讨论了时滞系统的常规PID控制、Dahlin控制、Smith控制和内模控制 (IMC)之间的相互关系 .证明Dahlin控制是Smith控制的一个特例 ,Smith控制器的参数经过适当整定可以得到与Dahlin控制完全相同的结果 ;证明Smith预估控制具有内模控制结构 ,在一定条件下可以实现内模控制算法 .最后证明了Dahlin控制就是内模控制 .采用Taylor逼近和Pade逼近方法对纯滞后环节进行近似处理 ,给出了各种算法的简化形式 ,这些算法都可以用工业上常用的PID控制器来近似实现 .     

线性离散时滞系统次优控制的灵敏度法

研究离散时滞系统的次优控制问题.通过在系统中引入一个灵敏度参数并将系统变量关于灵敏度参数展开Maclaurin级数,使求解最优控制的两点边值问题化为一族线性两点边值问题.利用截取最优控制级数的有限项构成系统的次优控制律.实例证明该方法计算量较少.     

Some equivalent conditions for exponential stabilization of linear systems with unbounded control

It is proved that the equivalences among the exponential stabilizability of the control system, the existences of admissible controls for every initial state condition and the solvability of some Riccati equation or some LQ problem also hold for the case in Hilbert space with unbounded control. The results do not need the compactness assumption for the resolvents of the infinitesimal generator, and improve the results available. They can be applied to the parabolic systems with boundary control through Dirichlet, Neumann condition or pointwise control on not only bounded domain but also unbounded domain.