一类带有加速度约束的非线性系统最优滑模控制

针对加速度受约束的非线性时变系统,设计了一种全局最优滑模控制算法.首先引入全程滑态因子,保证滑模面一开始就在零值附近,然后选取位置跟踪误差绝对值的积分为指标函数,通过求解该指标函数的最小值来确定滑模面方程的相关参数,最后设计了基于指数趋近律的滑模控制算法.仿真结果表明了该方法的有效性和强鲁棒性.     

带有不确定性的多电机卷绕系统的分散最优保性能控制

针对具有参数不确定、强耦合的多电机卷绕系统,提出一种分散最优保性能控制方法.首先,将多电机卷绕系统看成由若干动态区间子系统组成的综合系统,引入区间矩阵以处理子系统模型中的设定值改变和不确定参数;在此基础上设计基于状态反馈的分散最优保性能控制器,得到控制器存在的线性矩阵不等式(LMI)充分条件;最后以三电机卷绕系统为研究对象,对所设计的控制器进行仿真和平台实验,实验结果表明,所提出的分散最优保性能控制能有效降低控制代价,增强系统的抗干扰能力,保证张力和速度的控制精度.     

离散时滞系统的最优滑模控制

针对离散线性时滞系统,设计了最优滑模面和最优离散变结构控制律.在设计最优滑模面的过程中,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含时滞项和超前项的线性两点边值问题,并证明了其解序列一致收敛于原系统的最优滑模.进一步给出了原系统的变结构控制律.     

随机半离散人口系统的稳定性分析

本文研究了随机半离散人口系统均值和二阶中心矩的Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性。     

一种新的PM模型最优扩散参数估计方法

基于偏微分方程的图像非线性扩散滤波,关键是确定合适的扩散机制与参量。在分析非线性扩散性质的基础上,结合图像的结构特征和视觉特性,提出了一种最优梯度阈值和最佳扩散时间尺度的估计方法。实验结果表明该方法与最小均方误差准则、信噪比准则和相关系数最小准则相比,具有更好的稳定性和视觉特性。     

一类双线性系统的最优跟踪控制问题

针对一类具有二次型性能指标的双线性系统的最优跟踪控制问题,提出了一种通过逐次逼近法设计最优控制律的近似方法。首先将状态向量含有时滞的双线性系统的最优跟踪问题转化为最优调节问题;然后利用逐次逼近算法,将既含有时滞项又含有超前项的两点边值问题转化为不含时滞项和超前项的线性两点边值问题族,得到调节系统的最优控制律,并可以通过截取最优控制序列的有限项得到调节系统的前馈-反馈次优控制律。最后,将最优控制问题转化为最优跟踪问题。仿真结果表明,此方法达到了较好的跟踪效果。     

线性多变量系统有限时间最优解耦控制

针对线性多变量系统, 将前馈解耦控制与有限时间最优跟踪控制相结合, 提出一种新的最优解耦控制方法. 首先, 将关于状态的微分方程转化成关于输出的微分方程, 将系统内部矩阵和控制输入矩阵分别分解成对角矩阵和对角元为零的矩阵; 然后, 通过引入中间虚拟变量, 采用前馈和输出反馈的方法对系统进行解耦; 最后, 采用有限时间最优跟踪控制方法实现系统对任意参考输入的跟踪. 仿真结果表明了所提出方法的有效性和优越性.     

含控制时滞系统的实时故障诊断和最优容错控制

研究含有控制时滞的线性系统的故障诊断方法和最优容错控制问题.给出了最优容错控制律的存在唯一性条件,提出了最优容错控制律的设计算法.通过构造增广的降维状态观测器,设计了在线诊断故障的故障诊断器并同时实现了系统状态的观测,解决了最优容错控制的物理不可实现问题.利用观测器的输出得到物理可实现的动态最优容错控制律.仿真实例验证了故障诊断方法和动态最优容错控制律的有效性.     

受控排队系统的平均最优与约束平均最优

根据连续时间马尔可夫决策过程的平均准则, 给出了一种特殊的马尔可夫决策过程－受控排队系统平均最优以及约束最优的新条件. 这个新条件仅使用模型的初始数据, 但利用了生灭过程的遍历性理论. 可以证明受控排队系统存在平均最优平稳策略与约束平均最优策略.     

时滞双线性系统的最优跟踪控制

研究带有时滞项的双线性系统的最优跟踪控制.依据求解规律转化成两点边值问题.通过采用迭代逐次逼近法,能够得到收敛与原系统最优控制律的序列.由于控制律含有外系统变量导致控制律物理不可实现,则采用状态重构解决这一问题.仿真结果表明该方法对解决这类问题有较好的鲁棒性及快速性.     

非线性系统自适应最优切换控制方法

针对具有未知动态和M个平衡点的连续时间非线性系统, 将线性自适应最优切换控制器和未建模动态补偿器相结合, 基于嵌入转换技术和近似动态规划思想, 提出一种自适应最优切换控制方法. 首先在非线性系统的M个平衡点建立M个线性化模型, 当模型参数已知时, 提出由线性最优切换控制器、切换准则、未建模动态补偿器以及非线性系统组成的控制系统结构; 当模型参数未知时, 在每个平衡点附近采集输入和状态数据, 利用黎卡提方程的迭代求解公式、最小二乘方法、极小值原理以及二次规划技术得到非线性系统的自适应最优切换控制器和最优切换序列; 最后进行仿真实验, 实验结果验证了所提方法的有效性、优越性和实际可应用性.     

Optimal Nonlinear Income Taxation with a Two-Dimensional Population; A Computational Approach

We consider the optimal income tax problem when income differences are due to differences in abilities and in preferences between consumption and leisure among individuals. We model this problem as an optimal control problem and develop a numerical method for solving it. The method is based on the expansion of state and control variables in Lagrange series and on a spectral collocation method for approximating state equations. In this way the optimal control problem is reduced to a parameter optimization problem. The problem is difficult to solve, but we managed to do so with some limitations. On the basis of our calculations we conclude that the tax system in the two-dimensional case is more redistributive compared to that obtained from the one-dimensional model.     

非线性互联大系统的最优控制:逐次逼近法

The optimal control problem for nonlinear interconnected large-scale dynamic systems is considered. A successive approximation approach for designing the optimal controller is proposed with respect to quadratic performance indexes. By using the approach, the high order, coupling, nonlinear two-point boundary value (TPBV) problem is transformed into a sequence of linear decoupling TPBV problems. It is proven that the TPBV problem sequence uniformly converges to the optimal control for nonlinear interconnected large-scale systems. A suboptimal control law is obtained by using a finite iterative result of the optimal control sequence.     

化学反应器的非线性最优控制设计方法

本文针对具有非线性动态特性的连续搅拌釜式反应器，提出了一种基于分步变换的控制器设计方法，通过引入一种简单的中间非线性模型和相应的非线性状态变换，综合得到了一种新的非线性系统的非线性控制器设计方法，最后的控制仿真结果表明这种设计方法是有十分有效的。     

非线性广义系统最优控制的最大值原理--有限维情形

本文利用Ekeland变分原理和Fattorini引理处理非线性广义系统最优控制问题,给出该问题解适合最大值原理的证明.     

离散事件动态系统的分层最优监控

采用流网络的完备最小割将Ｋｕｍａｒ提出的离散事件系统最优监控理论拓展到标识语言的情形,提出了在受控系统的可达状态集中优化某种指标的分层优化思想,给出了寻找可控最优子语言的算法。     

非线性椭圆型种群模型的最优控制问题

The optimal control problem for a nonlinear elliptic population system is considered. First, under certain hypotheses, the existence and uniqueness of coexistence state solutions are shown. Then the existence of the optimal control is given and the optimality system is established.     

On the Optimal Control Problem of a Nonlinear Elliptic Population System

The optimal control problem for a nonlinear elliptic population system is considered. First, under certain hypotheses, the existence and uniqueness of coexistence state solutions are shown. Then the existence of the optimal control is given and the optimality system is established.     

Optimal Control for Partially Observed Nonlinear Deterministic Systems with Fuzzy Parameters

In this paper we consider the control problem for a class of partially observed deterministic systems governed by nonlinear differential equations with fuzzy parameters. Using Takagi–Sugeno fuzzy model, we propose a linear (fuzzy) controller, driven by the output process, for controlling the system. Further, using calculus of variations, we have developed a set of necessary conditions on the basis of which optimal control can be determined. Based on these necessary conditions we have proposed a numerical algorithm for computing optimal control along with some numerical simulations to illustrate the effectiveness of the proposed (fuzzy) control scheme.     

一类非线性耗散系统的逆最优控制

首先研究一类单输入非仿射非线性系统的逆最优控制问题, 其代价泛函为非线性-非二次型, 设计出一族参数化的状态反馈逆最优控制器;然后讨论当该系统为耗散系统时, 在供给率为二次型的耗散性理论框架下,给出使系统渐近稳定的李雅普诺夫函数和镇定控制律, 并通过适当选取代价泛函中的参数,使得李雅普诺夫函数也是最优值函数,进而揭示出耗散系统在线性输出反馈意义下稳定性与最优性之间的等价关系.