一个半线性椭圆型变分不等式约束下的最优控制问题解的存在性

目标泛函相对于状态函数不可微的情形下,利用分解法和引入罚微分方程式等过程,研究了一个半线性椭圆型变分不等式最优控制问题,并证明了其解的存在性.     

微分方程最优控制问题的超收敛分析

讨论带有逐点控制约束条件的最优控制问题超收敛性.在有限元离散化中,控制变量用分片常函数近似,状态变量和伴随状态变量用分片线性函数近似,并重新构造控制变量u的插值u1.证明了状态方程为二维椭圆方程时,插值u1与控制u的有限元解uh的误差估计收敛阶为2.     

连续时间非线性时滞系统的新最优控制算法

为了研究非线性连续时间时滞系统最优控制问题,提出了一种基于线性时滞模型的动态系统优化与参数估计的新的最优控制算法,在模型与实际存在差异的情况下,该算法通过迭代求解线性时滞最优控制问题和参数估计问题,给出了原问题的最优解.与现有算法相比,该算法具有每次迭代的计算简单,易于实现等优点,仿真结果验证了这一结论.     

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.     

随机经济系统的最优估计与控制

本文是在研究“随机经济系统最优预测”、“动态投入产出与经济系统最优控制”等问题基础上,进一步研究随机经济系统的最优估计与最优控制问题,利用Kalmao现代滤波理论导出了随机线性经济系统状态的最优估计,利用Bellman动态规划原理导出了线性二次经济系统的最优控制规律。由估计定理及最优控制律给出了随机线性经济系统最优估计与最优控制的一套算法。最后给出一个随机经济计划的例子。     

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.     

一类有约束LQ最优控制问题的求解

通过构造最优控制序列的方法，给出了一类有约束LQ最优控制问题的优化求解方法，并证明了近似解的收敛性。     

限速伺服系统的近似时间最优控制方案

针对典型的双积分伺服系统,提出一种基于模式切换的近似时间最优控制方案,实现系统在速度受限条件下的快速与准确的位置伺服控制。近似时间最优控制律在初始误差较大时先以最大控制量进行加速和减速,而当误差较小时平滑过渡为线性控制;为满足速度限制,在系统的加速段和减速段之间插入一个恒速控制段,并设计了模式切换流程;采用一个线性扩展状态观测器对系统未量测速度和未知扰动加以估计,用于反馈和补偿,以消除系统稳态误差。提出的控制方案被应用于永磁同步电机位置伺服系统,基于TMS320F2812DSP进行了实验测试,结果表明系统可以在各种负载扰动和转速限制下实现大范围的位置控制,且具有良好的性能。     

OFDM系统中的一种低复杂度带状ICI抑制算法

针对时变信道OFDM系统中的子载波间干扰(ICI)抑制问题,基于时变信道频城响应矩阵(CFR)的带状近似,提出一种低复杂度双迭代均衡方案.通过调整CFR矩阵的带宽大小,有效实现了性能和复杂度之间的良好折中.在检测过程中,首先利用线性ICI抵消降低了由于CFR矩阵的带状近似造成的性能恶化,其次通过迭代软干扰抵消检测算法来...     

电动车辆ABS的改进线性二次型最优控制

为充分利用轮毂电机控制精确和响应迅速的优势,提高电动车辆制动防抱死控制的稳定性,提出一种用于轮毂电机电动车辆制动防抱死系统(ABS)协调控制的改进线性二次型最优控制方法.建立电动车辆纵向动力学模型;结合复合制动系统的协调控制策略,分析现有线性二次型最优控制算法无法用于防抱死控制器设计的原因,提出一种通过构造虚拟阻尼量以及无穷小量来建立黎卡提方程的改进型线性二次型最优控制算法,并据此设计了防抱死控制器.在高附着路面、中附着路面和低附着路面3种不同行驶工况,对分别安装有改进线性二次型最优防抱死控制器和滑模防抱死控制器的电动车辆的紧急制动性能进行了仿真分析.结果表明:在不同附着系数路面行驶工况下,改进线性二次型最优控制算法能够有效提高电动汽车防抱死控制系统的控制精度和响应速度.     

气动辅助异面变轨问题中近最优导引律解

研究了异面低地轨道（LFO－LEO）变轨过程中,气动辅助轨道转移飞行器（简称AOTV）在大气内飞行的量优闭环导引律的一种设计方法,对气动辅助道转移飞行器大气内飞行的动力学模型进行合理的简化和近似,将AOTV燃料最省的指标转化为大气出口速度极大条件的性能指标,然后应用最优控制理论,经数学推导得到了控制变量与飞行器状态的解析关系,即AOTV近最优导引律,数学仿真验证了所设计的导引律是正确可行的。     

无刷直流电机控制系统的逐次逼近最优控制

通过建立直流电机的数学模型,构造其解收敛于原系统的系统序列,将系统的最优控制问题转化为由精确线性项和非线性补偿项组成的两点边值问题族,并利用前馈--反馈最优控制律的逐次逼近算法来完成控制系统的分析和设计,使直流电机系统稳定工作.通过Matlab对直流电机的工作进行仿真,仿真结果表明,此设计方法可使系统稳定工作并具有良好的动态性能.     

基于熵矩阵的多目标非线性0-1规划近似算法

为了简化多目标二元匹配问题的求解,将该问题建模为多目标非线性0-1规划模型,该模型将变量约束转移到目标函数中,从而降低了问题求解难度.针对该模型,设计了基于熵矩阵计算的贪心近似算法,该算法通过熵矩阵的熵值计算确定多目标二元匹配度,并根据熵值的大小预先优化匹配顺序,从而使近似解更快速地接近最优解.仿真实验结果证明,对于单目标非线性0-1规划问题,本算法优于已有的近似算法,对于多目标非线性0-1规划问题,本算法在计算时间以问题规模的指数级减少的情况下,近似解能够很好地逼近最优解.因此,本算法与其它近似算法相比,在不增加时间复杂度的前提下,结果更优,近似度更高.     

对称正交对称半正定矩阵逆特征值问题

对给定的特征值和对应的特征向量，提出了对称正交对称半正定矩阵逆特征值问题及最佳逼近问题，通过分析对称正交矩阵和对称正交对称半正定矩阵的结构，利用矩阵的奇异值分解，导出了这种逆特征值问题的最小二乘解的表达式，以及这种逆特征值问题相容的充要条件和通解表达式，利用矩阵的极分解，导出了逆特征值问题的最佳逼近解，最后，通过数值算例说明了如何计算矩阵逆特征值问题的最小二乘解及最佳逼近解。     

拟阵交构约束的下模函数最大值问题的近似算法及其分析

下模函数的最大值问题是组合优化中的核心问题,然而求解下模函数最大值问题是一个NP-难问题,故人们降低要求,求解它的最优近似解。在拟阵约束的基础上,进一步研究拟阵交构成的独立系统下求解下模函数最大值问题,运用了近似领域算法,得到下模函数的近似最优解,并讨论给出了近似算法的性能分析,得出近似解的近似度≤（αm＋1）。     

概周期过程周期初态的虚拟寻优法

概周期过程最优控制的核心是周期初态的寻优。本文提出一种虚拟寻优法,再配之以周期之间适当的状态连接,既大大减少了计算量和存贮量,又收到了较好的优化效果。水厂最优控制的仿真验证了本文方法的有效性。     

不确定约束T-S模糊系统的鲁棒最优控制

针对带有时域约束(包括控制输入约束与状态约束)和不确定性的T-S模糊系统,研究了其鲁棒最优控制问题。利用S-Procesure导出了求解状态反馈控制器的充分条件。该控制问题最后归结为求解在一组非线性不等式族约束条件下的优化问题,本文给出了该优化问题的迭代求解步骤。在倒立摆系统中应用的仿真结果表明,本文所提方法是有效的。     

东西湖区水利系统排涝优化调度

根据东西湖水利系统排引灌的逻辑关系 ,对该系统进行了合理概化 ,并以涝灾水量最小为目标函数建立了东西湖区排涝优化调度模型 .由于闸门的操作具有“0 ,1”特性 ,使优化模型形成一种二维、一维混合模型 ,大大地增加了模型求解的难度 .通过将二维状态离散点进行顺序组合的方式 ,将二维问题转化为一维问题 ,从而顺利地完成了计算     

求解单背包约束下下模函数半定松驰算法

为有效求得背包约束条件下下模函数的解,往往采取不同的方式,以获得最优解,但更多情况下无法找出其精确最优解。针对这个问题,选取两种不同的方法,先对所求解通过添加变量进行约束,再应用贪婪算法,以获得该问题的最优近似解;利用线性规划的知识,分析最大化非减下模集函数在单背包约束下的近似算法,得出当σ>0.19时,算法(III)的性能保证大于0.732,并且随着σ的增大而接近最优解,算法(III)中的参数θ对某种大规模情形将不起作用。     

Re-entry trajectory optimization using a multiple-interval Radau pseudospectral method

Aiming at increasing the calculation efficiency of the pseudospectral methods,a multiple-interval Radau pseudospectral method ( RPM) is presented to generate a reusable launch vehicle ( RLV) ’s optimal reentry trajectory. After dividing the optimal control problem into many intervals,the state and control variables are approximated using many fixed-and low-degree Lagrange polynomials in each interval. Convergence of the numerical discretization is then achieved by increasing the number of intervals. With the application of the proposed method,the normal nonlinear programming ( NLP) problem transcribed from the optimal control problem can avoid being dense because of the low-degree approximation polynomials in each interval. Thus,the NLP solver can easily compute a solution. Finally,simulation results show that the optimized re-entry trajectories satisfy the path constraints and the boundary constraints successfully. Compared with the single interval RPM, the multiple-interval RPM is significantly faster and has higher calculation efficiency. The results indicate that the multiple-interval RPM can be applied for real-time trajectory generation due to its high efficiency and high precision.