二次型最优的有限拍内模控制器设计

针对生产中常见的时滞系统采用2自由度内模控制结构,使用计算机离散控制理论以及最优控制理论,提出了一种综合考虑控制能量及跟踪误差二次型最优的有限拍内模控制器设计方法;从而可以有效地保证系统在有限个采样周期内以较小能量实现良好的跟踪性能,提高控制的精度;然后使用Matlab仿真工具,选用一时滞系统实例进行最优有限拍控制器设计并在simulink下进行系统仿真,结果表明该设计方法可行,控制性能好,且控制器设计简单,调节参数少,具有良好的应用前景。     

一般型最优有限预见控制及其在地形跟踪中的应用研究

提出一种新的预见控制方法——一般型最优有限预见控制方法,并将其应用于巡航导弹地形跟踪控制系统的设计.将参考信号和干扰信号考虑成更一般的形式,在其自相关函数值已知的条件下,得到了一般型有限预见伺服系统设计问题的最优解.通过仿真证实,采用该方法设计地形跟踪系统,可以明显地改善巡航导弹的地形跟踪性能.     

二级倒立摆的二次型最优控制研究

倒立摆系统以其自身的不稳定性而难以控制,也因此成为自动控制实验中验证控制策略优劣的极好的实验装置。针对二级倒立摆系统的平衡控制问题,对其进行数学建模,应用二次型最优控制理论设计了控制器。仿真结果表明,二次型最优控制对于典型非线性自不稳定系统有着很好的控制能力。     

具有二次型性能指标的简单自适应控制算法及其应用

在简单自适应控制算法结构中引入二次型性能指标,使控制律计算简单且可用于具有一定非线性的被控对象,并给出了控制算法参数选择的一般性原则。对双输入双输出电加热炉进行实时控制,取得了满意的结果。     

基于二次型系统最优的同步控制研究

针对塑料制件不同螺距和不同塑料材料性能的变化,研制一种用伺服电机驱动的新型模具脱螺纹同步机构;对这种螺纹型芯由步进驱动、同步升降由伺服电机跟随的螺纹脱模机构,由于生产工艺要求螺纹顶出与模具推板升起的距离严格同步,因此,采用控制器组成两轴电机的运动控制系统,进行调速与位置同步的控制,用基于二次型性能指标最佳的控制系统研究步进伺服驱动实现位置同步;系统能自动适应制件不同螺距和不同塑料材料性能的变化,解决目前由于脱螺纹时不同步所造成的各种质量问题。     

模糊神经网络补偿的伺服系统二次型最优控制

针对伺服系统二次型最优控制存在的问题,提出了基于模糊神经网络补偿的二次型最优控制方法,该控制方法利用模糊神经网络的实时学习能力,能够及时补偿被控对象建模不准确、参数摄动和外界干扰等非线性因素对控制系统性能的影响,增强控制系统的自适应能力,有效提高控制系统的跟踪性能和抗干扰鲁棒性能.仿真试验结果验证了该控制方法的有效性.     

二次型神经网络模型及其应用

提出一种基于二次型运算和BP算法的计算神经网络模型.通过将输入向量分为若干等份的子向量,并运用二次型运算解决多线性空间的相互区分问题,消除了输入-隐含层的复杂网状连接结构,突出隐含神经元物理意义,从而实现了对传统三层BP神经网络结构的设计改进. 试验对比结果显示,经过改进的模型较标准BP收敛更快并且稳定.     

有限时间信息融合线性二次型最优控制

针对有限时间线性二次型最优控制问题, 提出了一种新的求解方法—–信息融合估计方法. 基于线性最小方差估计准则下的融合估计理论, 通过融合期望状态轨迹、理想控制策略等软约束信息, 分别采用集中式融合和序贯式融合两种信息处理方法, 求得最优状态调节器问题的最优融合控制序列. 进一步从理论上论证了序贯式融合控制方法与传统最优控制方法的一致性, 并通过直流电机系统的数值仿真也验证了集中式和序贯式融合控制方法 与传统最优控制方法的等效性, 从而统一了最优估计与最优控制问题, 并为最优控制问题提供了一种新的求解方法.     

控制能量有界的时不变系统线性二次型最优控制*

本文通过新的途径讨论控制能量有界的时不变系统一二次型最优控制问题，文中通过“不亏损的Ｓ－过程”方法将该问题转化成无约束的时不变性二次理优控制问题，从而利用后者的基本结果给出本文问题的最优控制的最优结构造，结果表明此时最优控制仍由一线性状态反馈控制器确定，但其增益矩阵的选择是与初始状态有关的，并且对某些安始状态还可能出现奇异情况。     

基于二次型性能指标的混合动力汽车实时优化控制

为解决混合动力系统实时优化控制问题,本文提出了一种基于二次型性能指标最优的混合动力汽车功率分配优化方案.通过合理的假设和近似,建立了混合动力系统的线性模型,并利用二次型最优控制理论将混合动力最优控制问题转化为二次型最优调节问题进行求解,得到了一个结构简单的实时优化控制算法.5种道路工况下的仿真结果表明,本文提出的控制方法在未来道路工况未知的情况下能够实现混合动力系统的实时优化控制,且节油率与离线计算以燃油消耗最小为性能指标的全局最优控制的节油率相近.     

Mixed Constrained Infinite Horizon Linear Quadratic Optimal Control

For a given initial state, a constrained infinite horizon linear quadratic optimal control problem can be reduced to a finite dimensional problem [12]. To find a conservative estimate of the size of the reduced problem, the existing algorithms require the on‐line solutions of quadratic programs [10] or a linear program [2]. In this paper, we first show based on the Lyapunov theorem that the closed‐loop system with a mixed constrained infinite horizon linear quadratic optimal control is exponentially stable on proper sets. Then the exponentially converging envelop of the closed‐loop trajectory that can be computed off‐line is employed to obtain a finite dimensional quadratic program equivalent to the mixed constrained infinite horizon linear quadratic optimal control problem without any on‐line optimization. The example considered in [2] showed that the proposed algorithm identifies less conservative size estimate of the reduced problem with much less computation.     

线性采样系统二次型最优控制器的MATLAB实现

当被控对象具有较大滞后特性时通常运用采样控制方式进行控制，而线性二次型最优控制又以其综合性、灵活性和实用性受到重视和发展。MATLAB软件的Simulink模块可以快速方便地对控制系统进行建模和仿真。文中通过实例给出了完整的线性采样系统二次型最优控制器的设计过程，简述了连续系统离散化以及线性二次型最优控制器的基本原理、设计方法，并提出了一个Simulink环境下的仿真模型，通过得到的闭环系统的阶跃响应分析了参数变化对最优控制系统的影响。整个设计表明了运用Smulink对采样系统进行设计和分析是完全可行的。     

周期时变线性系统的一般线性二次型最优控制

讨论周期时变线性系统的一般线性二次型最优控制问题, 即状态方程为非齐次方程且二次型性能指标包含线性项的一般情况. 给出了该问题可解的一系列充分必要条件, 同时给出了最优控制的解析构造以及最优性能指标值.     

离散时间线性系统最优控制的遗传算法实现

本文提出了求解控制变量受区间约束情形的离散时间线性系统最优控制的遗传算法,在遗传算法框架下给出了离散时间线性系统最优控制问题可行解的编码及初始化方法,设计了选择、交叉、变异等遗传算子,并对初始化方法及各种遗传算子的可行性给出理论分析。     

一类双线性随机系统M量测不定LQ控制

研究了带有乘性噪声和受扰动观测的离散时间随机系统不定线性二次(Linear quadratic, LQ) 最优输出反馈控制问题. 对此类问题而言,二次成本函数的加权矩阵不定号,并且最优控制具有对偶效果.为在最优性和计算复杂度间 进行折衷,本文采用了一种M量测反馈控制设计方法.基于动态规划方法,将未来的测量结合到当前控制 计算当中的M量测反馈控制可以通过倒向求解一类与原系统维数相同的广义差分Riccati方程(Generalized difference Riccati equation, GDRE)得到.仿真结果 表明本文提出的算法与目前普遍采用的确定等价性方法相比具有优越性.     

不确定线性系统鲁棒二次最优控制的时频域方法

利用时域和频域结合的方法,讨论了线性不确定系统鲁棒二次最优控制问题;提出了线性不确定系统鲁棒二次最优的概念,并证明了有关性质,建立了鲁棒回差方程,阐述了鲁棒二次最优控制系统的分析和综合方法;最后给出了工程应用设计实例。     

线性二次型最优控制闭环系统极点的必要条件

本文推导了线性二次型(LQ)最优控制闭环系统极点应满足的必要条件,以及与加权阵Q和R的等式关系。     

线性二次型最优控制闭环系统极点的必要条件

本文推导了线性二次型（LQ）最优控制闭环系统极点应满足的必要条件，以及与加权阵Q和R的等式关系     

正倒向随机微分方程与一类线性二次随机最优控制问题

讨论一类正倒向随机微分方程解的存在唯一性及其对应的一类线性二次随机最优控制问题,利用单调性方法证明了一类特殊的正倒向随机微分方程解的存在唯一性定理,利用该结果研究一类耦合了一个倒向随机微分方程的线性随机控制系统广义最优指标随机控制问题,得到由正倒向随机微分方程的解所表示的唯一最优控制的显式表达式,并得到精确的线性反馈及其对应的Riccati方程.     

线性最优调节器二阶工程设计法及应用

本文利用文[1]结论，给出一种实用线性最优调节器二阶工程设计法．该设计法建立了古典控制意义上的系统性能指标与二次型性能指标的关系．并给出解析其式，提出二阶最优参数域的概念．通过轧机综合最优控制系统的设计和实验，验证了该方法在工程设计中的可行性．