建筑结构基于指定衰减度的LQR控制

为了能较准确地确定结构系统状态响应的衰减速度,以期取得相对最优的控制效果,引入衰减度的概念,提出建筑结构基于指定衰减度的LQR控制方法.建立了含有衰减度的性能指标,依据极大值原理,推导了控制律的表达式.以一个三层剪切型建筑结构模型为例来验证控制方法的有效性.算例数值分析结果表明,所提出的控制方法控制效果优于常规的LQR控制方法,能有效地减小结构的地震峰值响应.     

基于LQR算法的三级倒立摆控制系统的仿真研究

倒立摆是智能控制的理想实验对象.本文首先建立了直线三级倒立摆的非线性数学模型,然后在平衡点处对其线性化,再利用二次型最优控制理论,导出控制规律.本文以MATLAB为仿真工具,设计了一系列稳定摆动和加扰实验,通过分析三级摆仿真实验曲线,明确了加权矩阵Q中各权系数对倒立摆稳定影响的相对重要程度,由此来优化加权系数的选择.实验表明,这样选择参数后,系统显示出较好的鲁棒性及动态特性.     

基于LQR方法的航空发动机最优PID控制系统设计

本文采用基于LQR的PID控制算法,设计某型号涡扇发动机控制系统。在该算法中,其最优PID控制参数通过设计一线性二次调节器来获得。仿真结果表明,该方法设计的系统控制精度高、鲁棒性强,适于航空发动机控制。     

单级倒立摆LQR控制方法的鲁棒稳定性分析

鲁棒稳定性是控制系统的一个重要指标,针对单级倒立摆系统,采用LQR最优控制方法,通过MATLAB实验环境下的仿真,得到了良好的控制效果。重点对该控制方法的鲁棒稳定性做了详细分析,通过增加系统自身的扰动及LQR控制器中加权阵R的改变考察该控制方法的鲁棒稳定性,对比仿真结果表明该控制方法鲁棒稳定性良好,进一步验证了LQR控制方法在对于倒立摆这样一个非线性极强的控制系统上所具有的控制优势。     

LQR最优化控制器在精馏塔上的应用

将 LQR（linear puadratic regulator）最优控制的理论研究成果应用到精馏塔上,设计了精馏塔的线性二次最优控制器,并将控制结果与常规PID控制器控制结果进行了比较。仿真证明,在动戊变化过程中,LQR控制器确实能使目标函数得到优化。     

基于LQR算法的倒立摆动态可视控制系统

针对倒立摆系统的非线性特点,利用LQR算法实现了对倒立摆系统的小车位置和摆杆角度的同时控制.为了生动直观地演示这一控制效果,提出了使用组态软件对倒立摆系统进行动态可视化处理的实现方案.仿真计算和组态设计结果表明,该方案不仅直观地证明了LQR算法在倒立摆系统中的应用价值,而且在实际教学过程中取得了良好的教学效果.     

基于线性二次型最优控制在结构振动控制中的研究

动力设备在工作过程中引起的振动对设备运行的可靠性、安全性及周围环境都会产生重要影响,因此寻求抑制振动有效控制方法具有重要意义。本文介绍了线性二次型（LQR）最优控制方法,以三层振动体为研究对象,采用数值计算和仿真相结合的方法,分析探讨了线性二次型最优控制在振动控制中的明显优势。     

结构主动控制的一种瞬时最优算法

本文将高阶单步算法用于结构的瞬时最优主动控制。由于该方法比Ｎｅｗ－ｍａｒｋ－β法,Ｗｉｌｌｓｏｎ－θ法等具有高得多的精度,因此,获得了比其它瞬时最优算法更显著的控制效果。     

建筑结构在风与地震作用下的时滞补偿主动控制算法

时滞导致控制力的不同步实施，不仅降低控制系统的性能，而且会使动力系统不稳定，针对这个实际问题，本文提出一种时滞补偿控制算法。控制律采用基于ｙａｐｕｎｏｖ稳定准则的离散瞬时最优控制律。利用卡尔曼最优滤波作状态估计，对状态变量向前作一步最优预测。导出了适用于离散瞬时最优闭环时滞补偿控制算法理论公式。     

基于遗传算法和LQR的主动动力吸振器优化

动力吸振器作为抑制特定频率范围内结构物过大振动的有效装置,一直是理论研究和工程应用中的热门课题.本文针对在工作环境比较复杂噪声信号较多的情况下,在频域时域内分别采用遗传算法和LQR的控制方法,对主动动力吸振器进行了优化,数值计算结果表明,说明经过遗传算法优化,再经过LQR的控制系统能较好的适应噪声信号较多的情况.     

高层建筑悬挂结构体系振动控制

高层建筑核芯单筒式悬挂结构体系可以利用悬挂楼层与芯筒之间的控制装置进行减震。基于经典线性最优控制理论，分别从被动控制、半主动控制和主动控制三个方面讨论了结构控制在核芯单筒式悬挂结构体系的应用问题，推导了相应的公式，计算了算例。算例表明，结构控制能使该结构体系具有良好的减震效果。     

基于随机线性最优控制的汽车主动悬架控制器设计

通过建立车辆半车模型的动力学方程,应用随机线性最优控制理论设计了车辆主动悬架LQR控制器,并在Matlab/Simulink环境中构建了实现该控制策略的仿真模型,对仿真结果进行了时域和频域分析,结果表明:具有LQR控制器的主动悬架能有效减小车身加速度和悬架动挠度,可以更好地改善车辆的舒适性.     

大结构系统的最优控制

此论文通过正则变换将受控结构系统状态方程解耦，把一个ｎ自由度系统的控制问题转化为其ｎ个振型的控制问题，在理论上证明了原系统的最优控制等价于它的全部振型的最优控制，并通过对振型的最优控制实现了对系统的最优控制，在讨论各振型的最优控制时，根据基本方程的物理意义和Ｒｉｃｃａｔｉ函数的性质方便地求出了Ｒｉｃｃａｔｉ函数，完全避免了在实际应用时解Ｒｉｃｃａｔｉ方程的繁锁计算，为实现大系统的最优控制带来了极大     

Rapid Optimal Generation Algorithm for Terrain Following Trajectory Based on Optimal Control

Based on the optimal control theory, a 3-dimensionnal direct generation algorithm is proposed for antiground low altitude penetration tasks under complex terrain. By optimizing the terrain following(TF) objective function, terrain coordinate system, missile dynamic model and control vector, the TF issue is turning into the improved optimal control problem whose mathmatical model is simple and need not solve the second order terraind erivative. Simulation results prove that this method is reasonable and feasible. The TF precision is in the scope from 0.3 m to 3.0 m, and the planning time is less than 30 min. This method have the strongpionts such as rapidness, precision and has great application value.