在逐点状态约束下一个四阶线性系统的时间最优控制

在逐点状态约束下,最优控制问题的求解是很困难的,已有的最大值原理和形态规划理论很难用来求解在逐点状态约束下最优控制问题.本文讨论逐点状态约束下一个四阶线性系统的时间最优控制问题.我们采用转换的方法给出了最优时间与最优控制的具体表达式.     

变频调速系统恒线速控制器的设计

针对数控机床工件恒线速加工时的特殊要求,提出了一种应用于变频调速系统的恒线速控制方法。该方法根据直径变化而自动调整主轴电机转速,以达到恒线速加工的目的,并使用PID算法来实现系统的稳定可靠运行。该控制器具有简单、快速、稳定的特点。将此控制器应用于变频数控机床,明显改善了工件的表面加工质量,以较低的成本大大提高了生产效率,取得了明显的经济效益。     

车辆追踪运行时滞系统的离散最优控制设计

在车辆追踪运行过程中,后车一般应尽量与前车保持速度一致,同时在该速度下与前车保持合理的车距,否则将影响到车辆安全、高效追踪运行.以前后两车的速度差和间距为状态变量,建立了车辆追踪运行时滞系统的离散模型,并在无限时间最优二次型性能指标的基础上,建立相应的增广系统方程,进而运用最优控制理论研究其反馈控制律和后车策略求解算法,从而得到后车根据前车行为变化所应采取的策略.实例仿真表明,设计方法具有一定的有效性.     

具有反馈延迟特性系统的最优控制器设计及其算法实现

针对反馈传感器具有延迟特性的一类系统,提出了三自由度Wiener- Hopf最优控制器设计方法,并给出了状态空间实现算法．最后通过仿真实例证明了该方法的有效性．     

多传感器系统的最优线性欺骗攻击设计

从攻击者的角度研究多传感器系统的安全性问题, 该系统配备有分散式卡尔曼滤波器和chi^2检测器.恶意攻击者通过修改新息序列以达到破坏系统性能的目的.为了最大程度地破坏系统性能,以数学期望的形式推导出子系统误差协方差表达式,并量化其与融合误差协方差的关系.此外,结合矩阵理论,分析受攻击前后系统性能指标的变化并给出可躲避chi^2检测器的最优线性欺骗攻击形式.最后,通过一个数值仿真例子验证所提出攻击策略的有效性.     

大气参数廓线测量系统的设计与实现

在激光工程以及天文台选址中,需要对大气湍流以及风、温度和气压等大气参数廓线作深入定量的研究.本文以激光大气传输理论的研究为背景,针对大气中的风、湍流廓线测量方面存在的测量精度问题,对大气参数廓线测量系统的工作原理以及大气湍流测量原理进行了研究并设计出这一系统的实现方案.实验结果表明该系统的可靠性高且易于控制,并且具有较高的灵敏度和测量精度,有较好的实用价值.     

OCXO恒温槽温度控制系统控制方法研究

本文提出一种通过变速PID的控制策略用以控制OCXO恒温槽的温度,该策略具有更大的灵活性,控制精度更高的优点,通过现场长时间的高低温例行实验表明,采用该方法能够很好的控制恒温槽的温度,实现槽内温度恒定的目的。     

时延网络控制系统的补偿算法和最优控制律设计

对具有随机时延和系统噪声的一类网络控制系统进行了研究和分析。针对系统存在的随机时延,分别设计出在全状态反馈方式和输出反馈方式下的状态观测器,通过状态观测器的算法补偿来实现对时延的补偿,从而获得更准确的预测估计。与此同时,基于LQG性能指标,给出了随机时延系统的最优控制律,减弱了网络时延和系统噪声对控制系统稳定性的影响,从而保证了系统的稳定性。最后,通过了实例仿真,证实了提出状态观测器进行时延补偿算法和最优控制律设计的有效性。     

Butterworth最优控制的逆问题

为了认识Butterworth最优控制的本质,揭开Butterworth最优传递函数与加权矩阵Q,R的相互关系,本文研究Butterworth最优控制的逆问题.首先用Butterworth最优控制确定状态反馈增益阵K,然后给出计算加权矩阵Q的参数化公式,最后用一个例子说明这种确定加权矩阵Q,R的方法的有效性和简便性.     

基于置信规则库的工业控制系统安全状态评估

当前工业控制系统存在严重安全问题,针对现有工业控制系统安全状态评估模型存在的不足,提出一种基于置信规则库(BRB)专家系统的工业控制系统安全状态评估方法.该方法首先利用置信规则库专家系统将工业控制系统中定性知识与定量监测数据相结合.然后采用证据推理(ER)算法进行知识推理,并对所建立的BRB模型初始参数进行优化.最后以...     

网络化控制系统的时延观测器设计及其状态反馈控制

研究了一种网络化控制系统,其输出时延和控制时延均大于采样周期,且控制时延服从已知随机分布.基于现今值观测器原理,采用设置缓冲区和带有时戳的传感数据传输方法,给出了一种具有时延补偿功能的时延观测器,并证明了在系统可观的条件下可实现观测器极点的任意配置.之后,基于该观测器设计了状态反馈控制系统,并证明了复合系统的分离性原理.通过仿真验证了所提方法的有效性.     

Necessary and sufficient conditions for optimal control of stochastic systems associated with Lévy processes

The paper is concerned with a stochastic optimal control problem where the controlled systems are driven by Teugel’s martingales and an independent multi-dimensional Brownian motion. Necessary and sufficient conditions for an optimal control of the control problem with the control domain being convex are proved by the classical method of convex variation, and the coefficients appearing in the systems are allowed to depend on the control variables. As an application, the linear quadratic stochastic optimal control problem is studied.     

基于自学习控制算法优化软件测试用例的研究

研究了软件参数变化条件下,在回归测试中以最快速度修复软件缺陷为目标的软件优化问题,将软件测试过程转化为一个时变系统控制过程,给出了软件测试状态转移矩阵模型。运用学习控制方法,通过二维变因子自学习策略获得软件测试最优测试用例,优化软件测试。仿真结果表明,给出的学习策略优于随机测试和马尔可夫控制策略,对应地检测与排除同样软件缺陷,该控制策略能显著减少回归测试次数,降低测试成本。     

基于Kinect的PPT全自动控制系统研究

为了实现演讲者无接触性操作情况下的PPT自动播放控制,系统利用Kinect摄像头通过主成分分析的方法对演讲人进行人脸识别,确定其姓名,自动为其打开与之相对应的PowerPoint文稿。利用Kinect对演讲者手心进行跟踪获得数据,并在固定深度时对手心在图像中的二维信息进行功能区域划分,在此基础上,利用最小二乘法实现在不同的深度信息下的二维信息进行转换,最终确定演讲者的动作意图,进而实现无接触性操作情况下的演讲人对PowerPoint的全自动人体控制。仿真结果表明基于该方法的控制有效性。     

Global optimal feedback control for general nonlinear systems with nonquadratic performance criteria

Optimal control of general nonlinear nonaffine controlled systems with nonquadratic performance criteria (that permit state- and control-dependent time-varying weighting parameters), is solved classically using a sequence of linear- quadratic and time-varying problems. The proposed method introduces an “approximating sequence of Riccati equations” (ASRE) to explicitly construct nonlinear time-varying optimal state-feedback controllers for such nonlinear systems. Under very mild conditions of local Lipschitz continuity, the sequences converge (globally) to nonlinear optimal stabilizing feedback controls. The computational simplicity and effectiveness of the ASRE algorithm is an appealing alternative to the tedious and laborious task of solving the Hamilton–Jacobi–Bellman partial differential equation. So the optimality of the ASRE control is studied by considering the original nonlinear-nonquadratic optimization problem and the corresponding necessary conditions for optimality, derived from Pontryagin's maximum principle. Global optimal stabilizing state-feedback control laws are then constructed. This is compared with the optimality of the ASRE control by considering a nonlinear fighter aircraft control system, which is nonaffine in the control. Numerical simulations are used to illustrate the application of the ASRE methodology, which demonstrate its superior performance and optimality.