一类LQ问题的最优控制的综合方法

对有某些限制的一类LQ问题给出了最优控制的闭合形式,所给出的综合方法的特点是避免了对Riccati方程进行数值求解.     

线性二次最优控制的精细积分法

LQ控制虽然是最优控制的最基本问题,但其数值求解仍有很多问题.黎卡提微分方程的精细积分法利用黎卡提方程的解析特点,求出计算机上高度精密的解,并已证明误差在计算机倍精度数的误差范围之外.这对于Kalman-Bucy滤波,LQG问题以及H∞控制及滤波等都可运用,精细积分还求解了反馈后的状态微分方程.数例验证了其高精度特性.     

一类非线性欠驱动系统的混沌优化LQ控制

提出了一种基于混沌优化线性二次最优控制器权矩阵参数的三级倒立摆控制方法;根据系统控制的目标,设计了一类适合多变量系统的优化性能指标函数;这类性能指标函数综合考虑三级倒立摆系统各个输出间的重要程度,以及动态特性和稳定性要求,结合文中的性能指标函数,首先利用混沌粗搜索得到控制器权矩阵参数的次优解,再在次优解的邻域内继续寻优,得到全局最优的权矩阵参数;利用这种方法得到的LQ控制器,有效地实现了对三级倒立摆的稳定控制。     

一种新的最优极点配置方法

本文从LQ逆问题着眼提出了一种新的最优极点配置方法,推导了加权矩阵Q和R与开环特征多项式、最优闭环特征多项式之间的关系。只要给定一组期望的闭环极点,即可确定与之对应的加权矩阵Q和R,从而得到一个具有指定极点的最优控制系统。     

利用LQ逆问题参数化解研究鲁棒控制系统稳定界

研究了具有非线性扰动控制系统鲁棒稳定界的定义、优化等问题,而且分析了鲁棒控制稳定界与Riccati矩阵方程解的关系,给出了基于LQ最优控制逆问题参数化解的极大化鲁棒控制稳定界的优化算法.通过对上述问题的研究,使得约束条件下鲁棒控制系统稳定界与IQ最优控制逆问题的解法相联系.     

复合钎焊铝箔LQ3-1的成品包覆率与原始包覆率的关系

结合工厂实际生产，研究了复合钎焊箔ＬＱ３－１的原始包覆率δ与成品包覆率δｉ的关系，得出δｉ＝０．９４δ。探讨了包覆层厚度不均匀性产生的原因以及不均匀性的危害性。     

具有指定极点的最优控制系统之参数化设计

本文提出了一种以LQ逆问题为基础的最优控制系统之参数化设计方法。推导出加权矩阵与开环、最优闭环特征多项式系数之间的解析关系式。只要给定一组期望的闭环极点,即可确定与之对应的加权矩阵和最优反馈增益矩阵,而不必求解复杂的代数Riccati方程。     

连续系统线性二次型期望极点配置问题的研究

本文以线性二次型性能指标中的加权矩阵和最 优闭环系统在频域内的解析关系为基础,提出了一种新的期望极点配置方法．该方法的主要 优点是不必求解复杂的矩阵Riccati方程也可很容易地确定满足指定闭环极点配置要求的状 态反馈矩阵．本文还讨论了指定闭环极点的选择方法,并用例子说明这种极点配置方法的有 效性和简便性．     

LQ终端控制的生成函数法与Riccati变换法的等价性

通过定义线性哈密顿系统新形式的第3类生成函数, 建立了求解线性二次终端控制问题的生成函数方法与Riccati变换方法的直接联系, 并证明两种方法导出的最优控制律是等价的. 生成函数方法的优势在于可以灵活地处理边界约束条件. 本文根据Riccati变换方法沿时间逆向求解问题的特点, 定义了适于逆向正则变换的第3类生成函数, 用于求解哈密顿两点边值问题, 可得到用生成函数表示的最优控制律. 并通过验证生成函数方法所得最优控制律的各部分与Riccati变换法所得的结果相对应, 证明了两种方法所得控制律的等价性.     

Exploring N-best solution space for heat integrated hydrogen regeneration network using sequential graph-theoretic approach

To achieve the ever-stringent sustainable goals, this paper aims to synthesize a heat integrated hydrogen regeneration network (HIHRN) using a graph-theoretic-based sequential method. Firstly, the optimal and near-optimal structures for a hydrogen regeneration networks (HRN) are determined using P-graph model with consideration of both impurity and pressure constraints. These networks are then used as inputs in P-HENS software to generate a list of optimal and near-optimal heat exchanger network (HEN) structures. An eight source and sink problem is used to demonstrate the effectiveness of the proposed method. There are 199,677 feasible HIHRN structures identified, while the 6 near-optimal solutions which are within 0.05% tolerance of the optimal network cost (i.e., less than 33.04 M$/y) are presented together with the top four HEN designs that can offer comparable costs (～115,500 $/y). In addition, the impacts of pressure swing adsorber (PSA) pressure drop consideration and minimum temperature difference on the optimal design are also presented.