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。     

基于有限字长考虑的采样系统最优控制器实现

提出了有限字长约束下采样控制器最优实现的新的有效算法：将最优实现问题演化为非线性规划问题,从而可以利用现有的优化技术来求解。理论推导和数值实例表明：该算法计算简便,所得的最优实现结果较已有研究结果有更大的稳定界和更短的稳定字长。     

线性二次型指标下的最优输出反馈问题

本文研究了线性二次型指标下的最优输出反馈问题。根据系统参数,在二次型指标中适当选择状态加权矩阵Q可以将LQ问题的状态反馈解表成输出反馈的形式。文中给出了这种输出反馈解存在的充分性条件。     

基于线性二次型最优控制的机器人示教数据处理系统设计

针对机器人拖动示教过程中传感器采集的数据含有噪声的问题,提出了一种基于线性二次型最优控制的运动轨迹控制器。首先,针对机器人关节运动特性建立状态空间模型,并设计相应的性能指标;然后,采用线性二次型最优控制设计最优控制律和相应的控制系统;最后,以Franka Emika机器人为示教对象进行实验,将机器人自身传感器采集的数据作为最优控制系统的输入,将系统输出用于机器人的运动控制,完成机器人拖动示教。实验结果表明,线性二次型最优控制方法能有效抑制传感器采集数据的噪声,较好地将关节速度、加速度和急动度的幅值控制在合理范围内,使处理后的数据能更好地应用于机器人的拖动示教。     

基于线性二次型的单神经元PID最优控制器设计及仿真

讨论了线性二次型最优控制理论在神经网络PID控制系统中的应用.将二次型性能指标引入单神经元PID控制器中,设计出单神经元自适应PID最优控制器,从而实现了PID参数在线自适应寻优.给出了完整的设计过程和学习算法,分析了其稳定性.最后,运用MATLAB仿真实现证明了该方法的可行性、有效性,并得到了较为理想的控制效果.     

基于MATLAB的航天器二次点火非共面轨道最优转移策略研究

航天器的非共面轨道转移对于航天器拦截、交汇、对接有着非常重要的意义。运用MATLAB仿真,主要研究基于二次点火的非共面轨道最优转移策略,结果表明该方法能有效减少轨道转移过程中所需的速度增量,降低航天器的燃料消耗。     

基于二次型最优调节器的倒立摆系统

该文根据一级直线型倒立摆的系统组成及其工作原理,建立了其状态空间方程。基于该状态空间模型,利用MATLAB求解、设计了一级倒立摆系统的二次型最佳调节器。仿真结果表明了该二次型最佳调节器的有效性。     

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。     

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。     

采样控制系统中线性二次型最优控制器的设计

在计算机控制系统中,受控对象是连续的,相应的二次型性能指标函数也是连续函数,而控制器则由于计算机的参与而属离散型.本文给出了这种采样控制系统的线性二次型最优设计的一整套算法.计算的关键在于性能函数及对象模型的离散化.本文导出了离散化的公式及适合计算机计算的算法,同时也给出了用于采样周期加倍时的计算公式,从而保证了计算机可按该算法及相应的计算程序可靠地运行.最后举例说明了这套算法的应用.     

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.     

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。     

一类线性离散广义系统最优预见控制器设计

提出一类广义线性离散系统的预见控制问题.首先,利用差分算子构造扩大误差系统,然后通过引入一些恒等式,把可预见的目标信号的差分也包含在扩大误差系统的状态向量中,把所考虑的广义系统的预见控制问题转化为一个形式上的普通广义系统的控制问题.由熟知的广义系统最优控制理论的结论,得到广义系统的带有预见作用的控制器.对扩大误差系统的R-能稳性和能检测性进行了详细讨论.     

一种线性不确定系统状态反馈镇定控制器的设计方法

讨论线性不确定系统的镇定问题,得出了相应的状态反馈律的设计方法。该系统的参数不确定性是结构性的且值有界,其不确定性的描述更具实际意义。在不稳定性存在的情况下,所设计的控制器与Ｍｅｈｄｉ提出的控制器同样具有某种最优性,且其保守性低于文献〖１〗给出的结果。     

A Linear Quadratic Controller Design Incorporating a Parametric Sensitivity Constraint

Machine Intelligence Research - The purpose of this paper is to propose a synthesis method of parametric sensitivity constrained linear quadratic (SCLQ) controller for an uncertain linear time...     

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。