一个有效两阶段最优控制问题的算法

讨论了一类动态连续系统的最优控制问题,提出了一种两级最优控制算法.该算法首先把原问题转化为参数最优控制问题,然后从参数最优控制问题的解集中挑出原问题的最优控制.建立了算法的理论基础,证明了算法的收敛性.仿真结果表明算法是有效的.     

连续时间非齐次双线性二次型最优控制迭代算法

在基于双线性模型的连续时间非线性最优控制的ＤＩＳＯＰＥ算法中,每次迭代都要求解连续时间非齐次双线性二次型问题。针对这一问题提出了新的迭代求解算法,分析了该算法收敛性的一个充分条件和最优性,为基于双线性模型求解非线性最优控制问题提供了有效方法。     

一类不确定分段线性系统的优化控制

针对不确定分段线性系统,将最优控制设计问题转化成最优控制性能上界的优化问题及性能下界的求取问题。其中性能上界的优化是一组以反馈增益为寻优参数的双线性矩阵不等式(bilinearmatrix inequalities,BM I)问题,而性能下界是一组基于线性矩阵不等式(linearmatrix inequalities,LM I)的半正定规划问题。对BM I问题,结合混沌优化算法和内点法设计了一种混合算法。最后的算例表明对控制律的设计及其求解算法的有效性。     

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.     

辅助模型辨识方法(2):输入非线性输出误差系统

针对具有已知基的输入非线性输出误差系统,提出了基于过参数化模型的辅助模型递推辨识方法和辅助模型递阶辨识方法,提出了基于关键项分离的辅助模型递推辨识方法、基于关键项分离的辅助模型两阶段辨识方法和辅助模型三阶段辨识方法,提出了基于双线性参数模型分解的辅助模型随机梯度算法和基于双线性参数模型分解的辅助模型递推最小二乘算法,并给出了几个典型辨识算法的计算量、计算步骤.这些算法的收敛性分析都是需要研究的辨识课题.     

基于双线性模型的新协状态预测算法

对非线性动态系统最优控制问题,基于双线性模型提出了一种新协状态预测算法,该算法每次迭代只需要进行简单的代数运算,计算量与Ｓｉｎｇｈ和Ｈａｓｓａｎ的协状态预测算法相当,大量仿真例子表明,新算法收敛特性优于Ｓｉｎｇｈ和Ｈａｓｓａｎ的协状态预测算法的收敛特性。     

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.     

奇异最优控制的开关结构研究

概述了奇异最优控制问题最优解的必要条件,讨论了边界条件、控制约束及末时间对控制函数开关结构的影响.讨论和计算实例表明,多目标打靶法(Multiple Shooting Method)是计算奇异最优控制问题的有效算法.     

基于遗传算法和模拟退火算法的混合算法

结合离散时间系统最优控制问题,提出一种新的混合算法.该算法是在遗传操作中嵌入模拟退火算子,有效地结合了遗传算法隐含并行与模拟退火算法全局寻优的特点,同时用罚函数方法处理约束条件,设计了专门的遗传操作算子,构造了相应的适应度函数,实现了离散时间系统的最优控制.实验结果表明,新算法既具有较快的收敛速度,又能够收敛到最优解.     

一类切换离散系统的最优控制

为了解决一类切换离散系统最优控制问题,针对系统切换次数固定且性能指标为二次型的情况,基于动态规划原理的思想,将多级决策问题转化为多个单级决策问题.利用遗传算法搜索使性能指标达到极小的切换时刻,得到了切换离散系统最优控制的全局解析解.数字算例验证了算法的可行性,对于此类切换离散系统最优控制问题可以转化为搜索问题得以解决.     

线性时变二次型最优控制的块脉冲算子方法研究

对线性时变二次型最优控制问题,应用块脉冲算子法进行求解,使其化为多段动态规划问题,给出了该问题的分段数值解,算法简单,避免了多维矩阵的求逆问题。     

捕鱼问题的非线性控制模型

对渔业的可持续开发问题采用状态方程进行了分析和讨论,建立了最优捕鱼策略的非线性最优控制模型,应用“模拟退火”算法,借助计算机给出该模型的最优解。     

DEDS状态反馈控制问题的费用优化算法

提出了一种解决离散事件动态系统状态反馈控制综合问题的简单算法－－费用优化算法,通过对已有的一类最优控制问题中的控制费用函数和惩罚函数进行造次地计算控制综合问题的最优解转化为对该类最优控制问题的求解,从而方便地计算出完全可观察系统中的最大可控子谓词和部分可观察系统在观察函数满足一条件下的最大可控可观察子谓词。     

离散时间系统LQ最优控制逆问题解的数值算法

利用LQ最优控制逆问题的参数化解,将求解对称,非负定加权矩阵Q的问题变为一类F－范数优化问题,给出了一种求解离散时间系数LQ最优控制加权矩阵QA的数值解法,算法的优点在于任意给定一组自变量,通过解这类优化问题就可以求得满足闭环特征值要求的加权矩阵Q,而且具有很好的收敛性。     

改进的空间矩亚像素边缘检测算法

为解决Lyvers算法在利用空间矩进行亚像素边缘检测时交点附近的边缘检测误差大的问题,对交点附近的边缘模型进行了分析,提出利用空间矩多项式判断边缘交点,然后利用双线性插值法和牛顿迭代法来求取多项式的解,而多项式的解就是亚像素边缘检测结果.实验证明,改进算法很好地弥补了Lyvers算法在交点附近的计算误差.     

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.     

连续时间非线性时滞系统的协状态预测算法

研究了非线性连续时间时滞系统的最优控制问题，提出了基于线性时滞模型的协状态预测算法，在模型与实际存在差异的情况下，给出了原问题的最优解，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。     

离散双线性系统鞍点均衡的迭代算法

针对有限时间段内的离散时不变双线性系统二次型性能指标的鞍点均衡问题,通过应用动态规划原理,将鞍点均衡问题转化为双线性系统的非线性两点边值问题,再引入一个变换,将非线性两点边值问题转化成一个具有"分离"形式的"线性"两点边值问题,最后利用一种新的迭代算法对"线性"两点边值问题进行求解,为离散双线性系统的微分博弈理论求解提供了一种新的思路.     

受约束控制系统的2^N类算法

文献[1,2]分别说明了计算结构力学与最优控制之间在理论上存在相似性原理,可以在数学上得到统—.本文在此基础上进一步讨论受约束控制系统的最优解问题. 相似性原理的关键是结构力学中的一维坐标对应于最优控制中的时间坐标,相应地,子结构对应于时段.由此,最优控制中的动力问题就可以用结构静力学中的方法进行处理.2~N类算法是多重子结构法     

基于随机丢包的网络控制系统控制器设计

针对网络控制系统的数据包丢失(丢包)问题,提出将数据包丢失过程理解为一类随机过程,将随机丢包丢失过程建模为一个随机Markov链,系统的模型则可以表示成一类Markov跳变系统.利用Lyapunov稳定性、Markov跳变系统理论和随机最优控制理论分析闭环系统的稳定性,设计基于随机丢包的动态输出反馈控制器,利用Matlab的LMI工具箱,利用双线性矩阵不等式的可行解给出控制器的参数.并用实例验证了该方法的有效性.