带Poisson跳的随机种群系统的最优控制

讨论了一类具有空间扩散的带跳跃的随机种群系统的最优控制问题．把Poisson跳对系统的扰动考虑在模型中,得到了带Poisson跳的随机种群系统,利用随机极大值原理,伴随方程以及伊藤公式,给出了控制为最优的充分必要条件．所得结论是确定性种群系统的扩展．     

一类抛物型系统的快速最优控制

本文讨论较特殊的一类抛物型系统的快速最优控制的问题.利用特征函数展开与泛函分析的方法,对控制区域、初值函数与终值函数作了某些假设的条件下,得到了最优过渡时间的求法及最优控制的存在性、唯一性与极值性.本文所用的方法与所得到的结果也可推广到一类双曲型系统的快速最优控制问题中去.     

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.     

非平稳随机循环工况离合器接合优化及跟踪控制

为更好地解决系统参数摄动和外负荷扰动等不确定性因素下离合器接合轨迹可变性及其跟踪偏差带来的接合过程问题,提出了离合器接合轨迹的优化及跟踪控制方法. 以装载机V型工况重载后退换挡中离合器接合过程为研究对象,建立冲击度和滑磨功相结合的二次型性能指标泛函,在干扰矩阵有参数化表达的非平稳随机项下,通过构造Hamiltonian函数并依据Pontryagin极大值原理和解析Riccati微分方程,得到时变最优控制律和权重系数调整下的可变扭矩最优轨迹;为提高非线性特性执行机构参数摄动下最优轨迹的跟踪精度,将接合过程品质优化问题转化为轨迹跟踪的单一目标问题,采用指数趋近律滑模控制方法设计的控制器实现了跟踪误差在0.3%以内的精准跟踪,用Lyapunov理论对其进行了稳定性分析. 数值仿真结果表明,该控制方法降低了离合器接合冲击度及滑磨功,有助于提高离合器接合过程品质,对解决同类问题具有理论性工程参考价值.     

跳跃-扩散下利率不等的动态投资组合选择

给出一个跳跃扩散过程在存款利率和贷款利率不等条件下的均值-方差投资组合选择的模型.用Poisson过程描述股票价格的跳跃.由于跳跃因素,引用了一个关于扩散过程的一般最优控制的验证性定理,在此验证性定理的基础上,应用动态规划原理,求解HJB方程得到原问题的最优策略.     

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。     

视觉导引AGV分段预测控制模型设计

针对视觉导引自动导引车的路径跟踪问题,提出了一种采用预测控制理论的分段控制模型. 利用不等式约束对控制问题进行分段,首次提出以转弯半径为约束条件,解决了优化过程目标函数权重选择困难的问题. 在每个控制阶段,采用单步预测方法找到最优的目标点,在输入约束和状态约束下用解析方法直接解出最优控制量,提高了解最优问题的速度. 整个控制模型及方法目标明确,计算快速且计算量小,完全可以满足实时控制的需要,仿真结果证明了预测模型的有效性.     

变系数对流-扩散方程的最优控制

研究一类一维变系数对流-扩散方程的最优控制问题.把对流速度系数作为控制项,对状态方程作恰当的变换,运用实分析、抛物方程弱解等理论对目标函数关于控制h微分,得到最优控制所需的必要条件,即最优系统是由状态方程和伴随方程以及一椭圆型变分不等式组成的.     

连续时间不完全信息的组合投资

在假定证券市场为有效竞争均衡市场的条件下,研究了连续时间不完全信息的M-V组合投资问题.首先引入基于不完全信息的M-V组合投资模型,在贝尔曼动态规划意义下将目标函数等价转化为可分离结构的函数,利用卡尔曼最优滤波估计,将不完全信息进行滤波转化为完全信息,从而通过求解相应的随机线性二次控制问题得到了最优投资策略和有效前沿.     

终点命中问题的一种随机控制

对于由一些工业过程抽象出来的终点命中问题,本文构造了一种随机控制模型。导出了该模型的动态规划基本方程。在一些假定条件下,证明了最优控制为一非线性方程组的解。     

具有积分环节多变量系统的双层结构预测控制

针对双层结构预测控制面对一阶积分过程时无法形成稳态优化模型的问题,基于一阶积分过程的稳态特性,提出“临界稳态”的概念,给出了“临界稳态”状况下的“点”模型,以及“临界稳态”的成立条件(稳定性条件),由此建立积分过程的稳态优化数学模型.双层结构预测控制分为上层稳态优化和下层动态控制.上层稳态优化通过求解稳态优化数学模型得到最优稳态输出目标,下层动态控制使用基于模型的控制方法实现最优稳态目标的跟踪控制.将稳态优化问题求解过程中划分为两个阶段:可行性阶段与最优化阶段.在可行性阶段针对积分过程稳态优化模型中的稳定性条件给出相应的可行性判定与软约束调整算法,从而确保了最优化阶段解的存在性.仿真中,将所提出的积分型双层结构预测控制算法应用在一个多变量积分过程上.该优化控制系统一方面可以计算出系统的最优稳态输出目标,另一方面实现了对该目标的快速跟踪控制.     

非线性随机种群系统的最优控制

讨论一类具有空间扩散的非线性随机种群系统最优控制问题,得到了当外界环境对种群系统产生影响的条件下,控制为最优的必要条件以及由积分-微分方程和变分不等式构成的最优性组,结论是确定性种群系统的扩展．     

非线性随机种群系统的最优控制

讨论一类具有空间扩散的非线性随机种群系统最优控制问题，得到了当外界环境对种群系统产生影响的条件下，控制为最优的必要条件以及由积分-微分方程和变分不等式构成的最优性组，结论是确定性种群系统的扩展．     

库存管理中基于买手采购的库存控制模型构建

在库存管理模型及相关理论的基础上,提出一种基于买手采购的库存控制模型.利用随机模拟方法将实际问题转化为数学问题,采用数理积分来求解目标函数的最优解.计算结果表明,提出的买手采购库存控制模型与现有的买手采购库存控制方案(旧方案)相比,成本大大降低,企业库存的供给率得到提升.     

基于双生成函数的步行机器人最优步态生成

将最优控制理论中的双生成函数方法应用到双足步行机器人的在线最优步态生成中.针对线性化的机器人模型,分别以关节角度和力矩为状态和输入变量,考虑能量消耗,构造线性二次型最优控制问题.基于一对生成函数推导得到该问题的解,可以参数化为线下计算系数和边界条件,相对应的求解过程由线下数值积分部分和线上代数运算部分组成.通过设置多步仿真实例进行计算.结果表明,利用该方法可以显著地提高机器人步态的在线生成效率.设计比例微分控制器,当机器人以合理的步长和适当的时间段行走时,由线性化引起的建模误差可以被控制在较小范围之内,非线性模型的轨迹可以很好地跟踪线性化模型的轨迹.     

随机保费的Erlang(2)风险模型的赤字尾概率

研究索赔计数过程是Erlang(2)过程、保费收入为复合Poisson过程的风险模型,得到了赤字尾的分布和函数型不等式,并得到了一些指数型上界估计.     

部分状态可测转子系统振动控制的随机最优策略

建立了受控柔性转子系统在随机激励下的状态空间模型.基于线性二次型高斯控制和Kalman-Bucy滤波器理论，提出了在不完全状态信息条件下，转子系统在白噪声和有色噪声激励下振动主动控制的随机最优策略.以一个双盘悬臂柔性转子 轴承系统为例，通过数值方法研究了在El.Centro地震激励作用下采用随机最优策略对转子 轴承系统进行振动主动控制的有效性，并讨论了在性能指标中不同权函数对控制效果的影响.结果表明，提出的随机最优控制策略能够有效抑制转子系统的振动，控制效果随着与位移和速度相关的权矩阵Q中对应元素的增大而变好，随着与控制相关的权矩阵R中对应元素的增大而变差.     

改进的非支配排序遗传算法优化气举配气

论述了气举优化配气的发展现状,提出了一种新的用分段线性函数表示的气举优化配气单目标和多目标模型.单目标模型以产油量最大为目标函数,而多目标模型以产油量最大且注气量最小为目标函数.以我国西部某油田某区气举井为例,进行了气举优化配气实例分析,给出了气举配气单目标模型的最优解和多目标模型的非支配解集,得到了最优配气方案下的产油量和注气量.     

存货影响销售率的生产库存系统最优控制策略

建立了存货影响销售率的生产库存系统最优控制模型.假设存货与销售率的关系是正相关的,研究了存货影响销售率的生产库存系统.通过构造哈密顿函数并应用极小值原理、拉普拉斯变换法对模型进行求解,确定了最优控制函数以及与最优控制相对应的状态变量的最优轨线,得到存货影响销售率的生产库存系统最优控制策略.研究结果为企业规模化生产制定生产计划提供了理论依据.     

基于二次型性能指标的广义线性系统的最优控制

讨论了广义线性系统的最优控制问题，亦即GLQ问题，对具有二次型性能指标的广义定常系统和广义时变系统的最优控制进行了研究，给出了问题的最优解，为实际工程系统的控制、设计和综合提供理论上的依据。