多变量双线性广义预测极点配置自校正解耦控制器

对一类多变量双线性系统提出了一种基于预测状态空间实现的GPP自校正控制算法,建立了预测状态与模型结构参数和输入输出信息之间的直接关系。给出了含有多个加权矩阵的多变量二次型性能指标,增加了系统设计的自由度。由于加权因子可以根据闭环系统稳定性要求以及系统动态特性、前馈零点增补、输出滤波和中上要求分别加以选取,可以保证闭环系统-稳定并改善了系统动态特性增强了鲁棒性。仿真结果表明了该算法具有GPP的诸多优点。     

多变量双线性广义预测极点配置自校正解耦控制器（续）

对一类多变量双线性系统提出了一种基于预测状态空间实现的GPP自校正控制算法,建立了预测状态与模型结构参数和输入输出信息之间的直接关系,给出了含有多个加权矩阵的多变量二次型性能指标。增加了系统设计的自由度。由于加权因子可以根据闭环系统稳定性要求以及系统动态特性、前馈零点增补、输出滤波和跟踪要求分别加以选取,可以保证闭环系统稳定并改善了系统动态特性增强了鲁棒性,仿真结果表明了该算法具有GPP的诸多优点。     

LQ最优控制之逆问题的研究

本文通过适当地选取LQ性能指标函数中的加权矩阵R,给出了该二次型性能指标函数中的另一个加权矩阵Q与系统的开环特征多项式、闭环特征多项式的系数以及系数的系数矩阵A、B之间的对应关系。如果给定一个系统以及该系统的一组最优闭环极点,就可以求得矩阵Q。同时,用本文的研究结果,还可以直接确定系统的最优状态反馈系数矩阵。     

具有给定闭环极点的最优控制系统的设计

文中给出了线性二次型性能指标函数中的加权系数矩阵 Q 和 R 与控制系统的闭环极点之间的关系.只要给定系统的最优闭环极点,就能方便地求得矩阵 Q 和 R.     

具有最小稳态误差的最优控制系统设计

稳态误差是控制系统设计中一项非常重要的性能指标，本文利用线性二次型（ＬＱ）最优控制系统设计中状态加权阵Ｑ的自由度，提出了一种具有最小稳态误差的ＬＱ最优控制系统设计方法。文中针对定义的稳态误差指标，推导其关于加权阵Q的梯度矩阵计算公式，从而将共轭梯度优化算法中非常有效的Beale算法和Armijo法则应用到设计方法中，给出了在计算机上易于实现的详细设计算法，通过实例仿真计算，验证了本设计方法的有效性，并获得了许多有意义的结果。     

确定线性调节器加权矩阵的简易方法

本文给出了线性二次型性能指标中加权矩阵与开环、最优闭环系统特征多项式系数之间的解析关系。只要给定一组期望的闭环极点,即可直接确定与之对应的加权矩阵。     

一种多变量广义最小方差自校正控制器

本文对一类多变量系统给出了一种广义最小方差自校正控制器,并讨论了系统加入这种 控制器后的闭环特性,将二次型性能指标的加权阵与系统闭环极-零点联系起来,从而就可根 据系统的期望闭环极点的位置在线选取加权阵.仿真结果表明这种控制器性能良好,工作可 靠.     

一种新的自校正前馈控制器*

本文提出了一种新的单输入单输出自校正前馈控制器。该控制器采用了对系统输入、输出、参考输入以及可测干扰和偏差加权的二次性能指标。该控制器不仅不加积分作用可以消除可测干扰的影响,消除稳态跟踪误差和偏差,而且即使用于非最小相位系统也具有全局收敛特性。     

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．     

二次型最优控制系统鲁棒特征结构配置的计算机辅助设计

本文根据系统极点的鲁棒性与特征向量的关系,构造了一个以配置鲁棒特征结构为目标,并具有线性二次型最优控制为约束条件的最优化问题。解此最优化问题,即可得到具有鲁棒特征结构的二次型最优状态反馈。本算法无需首先确定二次型性能指标中的加权阵Q、R。由此算法确定的状态反馈阵所构成的闭环系统的极点,将位于设计者所指定的希望极点附近,并具有较强的鲁棒性。根据本文提出的算法,用 FORTRAN-80 语言建立了 CSCAD程序,并在 IMS-8000 微机上调试通过。     

一种新的多变量自校正控制算法及其应用

本文提出了一种新的多变量自校正控制算法,该算法采用了本文提出的校正二次性能指标中加权阵和不加积分作用消除稳态误差的新方法,并使加权阵的校正同控制器参数的辨识分开,不仅使算法简单而且获得良好的控制性能。在双输入双输出电加热炉上,采用本算法同 Koivo 的自校正控制算法进行了对比实验,实时控制结果表明本控制算法具有更好的性能。     

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。     

基于遗传算法的最优控制加权阵的设计

遗传算法作为一种全局优化算法在自动控制领域得到了广泛的应用，在线性二次型最优控制设计中加权阵的选择是一项既重要又困难的工作，提出一种根据系统瞬态响应这一具有直接工程意义的品质指标，通过遗传算法来确定线性二次型最优控制加权阵的设计方法。根据这样确定的加权阵设计的最优控制器可实现闭环系统具有所期望的响应特性，且满足最优性以保证闭环系统的渐近稳定性及具有较大的稳定裕量。通过一个单输入单输出三阶系统的仿真实例说明了此方法的可行性与有效性。     

关于确定加权矩阵的两个定理

给定一线性连续或离散时间系统以及与其对应的二次型性能指标函数,文中证明了在系统的开、闭环特征多项式,系统的系数矩阵以及二次型性能指标函数中的加权矩阵之间存在一组确定的显式关系.根据这组关系,满足期望闭环特征值要求的加权矩阵的确定问题变为求解一组具有二次变量的非线性方程组.对于高阶系统,用数值方法求解该方程组也是十分方便的.     

线性定常系统的综合性最优控制问题

本文讨论了具有二次型性能指标的线性定常系统的降低性能指标灵敏度、降低轨迹灵敏 度和配置闭环极点的综合性最优控制问题,提出了新的综合性能指标,从而得到了易于计算 的结果;解决了多参数变化时降低轨迹灵敏度的综合性最优控制问题;推导了闭环特征值对 Q阵的梯度阵公式,提出了一种配置互异的全部闭环极点Q阵算法,并给出了算例.     

多变量系统控制器的参数满意优化设计

为了将满意优化拓展到多变量系统中以解决多变量控制系统线性二次型(LQ)控制器设计中加权系数阵确定难的问题,提出多变量系统满意优化设计方法,通过设计满意度函数,构造出多变量系统的满意优化数学模型,并用改进遗传算法实现二级倒立摆系统LQ控制器满意优化设计.仿真结果显示,系统具有更满意的综合性能指标.证实了该方法的有效性和实用性.本文的研究对多变量系统优化设计具有一定的参考价值.     

一个具有特征值/特征矢量配置的LQ最佳调节器设计程序包

本文介绍一个计算机辅助控制系统设计程序包。此程序包以解线性多变量时不变系统二次型性能指标最佳调节器综合问题为中心,以具有由特征值/特征矢量配置选择加权阵为特点。交互式的管理程序对程序包的各功能实行管理,与用户进行人机对话,使程序包的使用简单方便。文中介绍了程序包的主要算法、结构及特点,最后给出一个飞机设计的实例。     

广义最小方差极点配置自校正PID控制器

此文提出了一种设计广义最小方差极点配置自校正 PID 控制器的新算法,算法性能指标中引入了伺服输入项和控制作用的加权多项式,保证了闭环系统的输出对给定信号的无偏跟踪。闭环极点配置根据二阶系统期望特征多项式进行设计。对系统参数未知采用最小二乘估计。该方法具有设计简单、鲁棒性好、便于工程应用、     

非线性切换系统的二次镇定

研究多输入多输出非线性切换系统在任意切换律下的二次镇定问题.当非线性切换系统有一致规范型,且一致规范型的零动态在任意切换律是渐近稳定时,设计出状态反馈控制律,并构造出所有闭环子系统的共同二次Lyapunov函数,实现了这类多输入多输出非线性切换系统在任意切换策略下的二次可镇定性,所得结果也适用于线性切换系统。