控制能量受限下定常离散线性系统最小拍控制序列的一种计算方法

讨论了控制能量受限下定常离散线性系统的最小拍控制序列的一种计算方法。指出了控制能量受限下离散线性系统的最小拍控制序列有时是不唯一的。利用凸集的支撑超平面等方法首先研究了能控域的结构特性，然后定义控制能量受限下的最小拍最小能量控制序列的综合问题。最后还给出了求解最小能量控制综合序列的计算方法。     

离散线性系统的可达性

本文将针对多变量离散线性系统受限控制问题进行研究,进而给出了判定离散线性系统的可达性的几个判定定理。     

高相对度非正则离散抛物分布参数系统迭代学习控制

对一类具有高相对度的非正则离散抛物型分布参数系统的迭代学习控制问题进行了研究.首先将集中参数系统高相对度的定义相应的推广到离散分布参数系统.基于本文的非正则离散分布参数系统,设计了一类带有相对度为p的离散分布式迭代学习控制算法.然后由偏差分方程解的一般形式,将该分布参数系统降维处理为一般的离散线性系统,给出了在适当初边值条件下迭代跟踪误差沿迭代轴收敛的充要条件.用线性系统稳定性理论证明了本文所设计的分布式学习控制算法的收敛性.数值例子说明了所给算法的有效性.     

基于最优保性能控制的互联大系统实例研究

将最优保性能控制应用于互联大系统的控制器设计中,对一个13工位自动化设备的互联大系统采用离散增量建模,得到近似线性模型,测定模型参数并估计系统不确定项的界限．通过一组线性矩阵不等式的可行解问题来设计这类具有控制输入约束的离散不确定线性系统的二次保性能控制器．再求解一个凸优化问题,得到系统的最优保性能反馈控制器．仿真结果表明该控制器控制效果优于传统的最优控制方法．     

多时滞离散广义不确定系统的变结构控制

研究一类离散多时滞广义不确定系统的变结构控制的综合与设计问题.首先把所给系统受限等价分解成两个低维的不确定子系统.其次设计了带有差分补偿器的切换函数,使得系统在准切换流形上的运动渐近稳定.然后设计了离散变结构控制律,使得在此控制作用下,系统从状态空间中任意一点出发的解的轨迹,或者在有限步内到达准切换流形,此后在其上渐近滑向原点;或者在有限步内进入准切换流形的一个较小的邻域内并稳定于原点附近的某个小抖振.给出数值例子说明该综合方法的有效性与实用性.     

控制饱和离散时滞线性系统的渐近稳定性

研究了饱和控制多输入离散时滞线性系统的稳定性问题．在满足一定的假设条件下,针对执行器出现饱和控制的情况,通过定义多输入饱和度函数,基于Lyapunov方法给出系统全局渐近稳定的充分性判据,并在系统不满足所给判据时给出其不变吸引域的描述．最后,设计一个算法来实现所得结果,并通过数值算例验证算法的可行性与有效性．     

一类输入饱和受限线性系统的鲁棒控制

研究了一类输入饱和受限线性系统的鲁棒控制问题。将基于不确定性和扰动估计器的控制方法应用到状态反馈控制的输入饱和受限线性系统中,得到了一种处理不确定饱和受限线性系统鲁棒控制的新方法。仿真算例验证了所提出方法的正确性和有效性。     

不确定离散时间系统的状态逼近事件触发控制

为减少不确定离散时间线性/非线性系统的事件触发次数, 节省通讯资源, 提出了基于状态逼近的事件触发控制方法。 首先, 针对不确定离散线性系统, 利用采样信号、系统矩阵和确定离散线性系统解析解的定义, 逐段构造不确定离散系统的状态逼近解。 将测量误差定义为系统当前状态与逼近解之间的差, 构造事件触发条件和控制器, 通过设计Lyapunov泛函得到离散线性系统的稳定性条件。 其次, 对于一类Lipschitz离散非线性系统, 将该系统进行线性化处理。 根据无扰动离散线性系统解析解的定义, 类似于线性系统的处理方法, 逐段构造状态逼近解, 重新定义测量误差, 设计事件触发条件和控制器, 并建立离散非线性系统的稳定性条件。 将状态逼近技术与动态事件触发策略相结合, 在减小测量误差的同时, 降低触发阈值, 进一步减少事件发生的次数, 实现更好的控制效果。 通过倒立摆系统和蔡氏电路两个数值例子表明,相比于传统事件触发方案, 状态逼近法可以显著降低事件触发的次数, 避免了通讯资源的浪费。     

广义离散不确定线性系统的鲁棒H∞控制分析

研究了一类具有范数有界参数不确定性广义离散线性系统的鲁棒H∞控制问题。基于离散代数Riccati不等式,得到了广义离散不确定线性系统正则、具有因果关系且渐近稳定,同时传递函数满足给定的H∞范数界的一个充分条件。     

含典型非线性环节系统的混合整数优化控制

通过引入辅助逻辑变量与辅助连续变量,由混合整数线性不等式等价表达逻辑关系表达式,建立了一种广义线性系统模型.该模型能精确地描述一大类包含典型的非光滑,甚至非连续环节的非线性系统.基于广义线性系统模型和变控制时域混合整数预测控制(MIPC)算法,研究了含典型非线性环节的非线性系统的最优调节问题和最优跟踪问题的求解方法.MIPC算法在每一离散时刻归结为求解一个标准的混合整数二次规划(MIQP)问题.利用现有的基于分支定界算法的标准MIQP问题的求解程序,对提出的方法进行数值仿真计算.仿真结果表明,该方法对于解决一大类含典型非线性环节的非线性系统的优化问题是可行和有效的.     

基于LMI的离散时滞切换系统反馈镇定

针对一类子系统为离散时滞系统的切换系统，提出了一种系统稳定性与反馈镇定的控制方法.通过状态变量的转换，将时滞切换系统变为不含时滞项的切换系统.在系统中增加等式约束，将具有双线性矩阵不等式（BMI）形式的综合问题转换为线性矩阵不等式（LMI）的凸优化问题.在任意切换信号作用下离散线性切换系统渐近稳定理论基础上，以线性矩阵不等式形式给出了离散时滞切换系统渐近稳定的充分性条件，并且给出了切换系统状态反馈镇定和输出反馈镇定的控制器设计方法.两个数值算例结果表明，所设计控制方法是可行的，在控制方法的作用下，闭环系统是渐近稳定的.     

多组时滞线性时变大型控制系统的镇定

给出了由不带时滞的线性时变闭环孤立控制子系统的一致渐近稳定性推出多组时滞线性时变闭环大型控制系统一致渐近稳定的充分条件，并说明了所得到的结果可以推广到多组时滞中立型线性时变大型控制系统中去．从而改进了前人的结果．通过参数镇定域的比较知，所得到的结果使参数镇定域扩大为原来的６倍．     

应用MATLAB仿真数字控制系统

应用MATLAB中的SIMULINK对离散的数字控制系统进行仿真研究和系统分析。其中包括系统的仿真输出，对离散的数字控制系统提取线性模型，系统的动态时间响应以及绘制矩阵的波德图等。     

基于连续型Hopfield网络的最优控制方法

为克服应用离散型Hopfield网络解决动态最优控制问题时,计算量随着系统维数和控制时域的增加而指数增大的不足,提出了一种基于连续型Hopfield网络解决线性离散系统二次型最优控制问题的方法.该方法将线性二次型性能指标转化为连续型Hopfield网络的能量函数,控制序列转化为连续型Hopfield网络神经元的输出向量,从而将线性二次型动态优化问题的求解过程转化为相应的连续型Hopfield网络从初态向终态的运行过程,网络稳态输出反映了最优控制序列.该方法计算量小,实时性好,便于在线优化控制.     

PWM系统动态建模研究

利用B样条小波神经网络对离散非线性系统进行辨识研究和对PWM系统进行动态建模，比用BP算法有更好的收敛性和稳定性。PWM系统用神经网络建模，弥补了原线性理论分析的不足。     

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.     

可编程控制器控制系统设计要点

本文介绍了选用可编程控制器,构成控制系统时的设计内容、步骤和方法,指出了设计时应注意的问题,为在各个领域应用可编程控制器提供了设计途径.     

土木基础设施网络系统两阶段抗震全局优化设计

提出了基础设施网络系统两阶段抗震全局优化设计的总体设想,即系统最小总投入（造价与损失期望之和）条件下单元可靠度最优分配（系统优化）与给定可靠度约束下结构最低造价设计（结构优化）,并通过建立结构可靠度与设防烈度或线型结构（如管道等）具体方案间的关系,将系统优化转化为具有较少离散变量的优化设计,并利用正交枚举法进行简化计算,从而避免了大规模非线性规划的示解及目前给定可靠度水平下结构优化技术尚不成熟的困     

地质B超中聚束波的振幅与频率特征研究

地质B超是基于医学上的B超思想,采用相控超声激发方式,使用多个波源,通过相控,使波在地下探测点聚焦,以增强能量,并采用连续扫描的观测方式成像.本文根据这种思想,分析了聚焦波的振幅特性和频率特性,由理论分析可知,聚束波相当于一个线性系统,具有低通滤波效应,当单波相位差较小时,聚束波能量显著增强,高频成分损失不大.     

基于最优控制的空间机械手运动规划研究

利用多体系统动力学方法导出机械手系统非完整约束方程,再根据最优控制方法,讨论空间机械手系统载体姿态与机械手关节运动的优化控制问题,并通过仿真算例验证了该方法的有效性。