Rate of convergence for the Legendre pseudospectral optimal control of feedback linearizable systems

Pseudospectral (PS) computational methods for nonlinear constrained optimal control have been applied to many industrial-strength problems, notably, the recent zero-propellant-maneuvering of the international space station performed by NASA. In this paper, we prove a theorem on the rate of convergence for the optimal cost computed using a Legendre PS method. In addition to the high-order convergence rate, two theorems are proved for the existence and convergence of the approximate solutions. Relative to existing work on PS optimal control as well as some other direct computational methods, the proofs do not use necessary conditions of optimal control. Furthermore, we do not make coercivity type of assumptions. As a result, the theory does not require the local uniqueness of optimal solutions. In addition, a restrictive assumption on the cluster points of discrete solutions made in existing convergence theorems is removed.     

参数不确定统一混沌系统鲁棒最优控制

针对含有参数不确定性的统一混沌系统,基于鲁棒最优控制理论,提出了一种简单的线性状态反馈控制策略.该策略给出了系统渐进稳定的充分条件,并可以通过求解线性矩阵不等式(LMI),快速有效地求得系统反馈的控制增益,利用Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性.仿真结果验证了所提出的控制策略的有效性.     

基于压电陶瓷的柔性机械臂主动振动控制实验研究

柔性机构因其工作效率高,能量消耗低和结构简单等优点被广泛应用于机器人领域.但柔性机构由于刚度较低,易产生弹性振动,使机器人的定位精度和运动精度降低.为了验证在前期的工作中提出的柔性机械臂主动振动最优控制位置分析的正确性,搭建了一个基于Labview的测试系统.在柔性臂上不同位置粘贴压电片来实现对柔性臂不同位置的主动振动控制,通过测试系统得到最优控制位置处和最优控制位置附近的柔性机械臂振动的传感电压,根据控制前后传感电压的变化分析柔性臂抑制的强弱.根据实验结果显示,柔性臂在前三阶振动下,分别在其最优控制位置上获得最高的抑振率,从而验证了最优控制位置的有效性.     

一类切换系统的输入-状态稳定性分析与优化控制

利用驻留时间法和 Gronwall-Bellman不等式研究了一类切换系统的输入一状态稳定性分析与优化控制问题.在保证切换系统输入-状态稳定的前提下,将切换时刻和切换次数约束条件转化为线性约束,提出了一种新的切换系统优化问题目标函数的形式.与已有的方法相比,该方法无需引入新的状态变量,无需同时满足构造输入-状态稳定控制李亚普诺夫函数和所有子系统都是输入-状态稳定的条件,为控制器的优化设计提供了便利.最后,通过算例仿真证实了文中所提方法的可行性.     

DOS环境下实时多任务调度策略的实现

一种在单任务操作系统下实现有限、特定多任务的数据结构和算法 ,以及其在高炉微机最优控制系统中的具体运用。     

不确定离散时间系统的H2／H∞最优保性能控制

针对具有两个不同被调输出的一类不确定离散时间系统,确定了其H2／H∞状态反馈保性能控制问题。基于线性矩阵不等式处理方法,导出了存在H2／H∞保性能控制律的充分必要条件,并用一个线性矩阵不等式的可行解给出了所有保性能控制律的一个参数化表示。进而,通过建立和求解一个凸化问题,给出了H2／H∞最优保性能控制设计方法。最后,通过一个例子说明了本文所提出方法的有效性。     

单级倒立摆建模及其控制方法设计

单级倒立摆控制是一个即复杂而又对准确性、快速性要求很高的非线性不稳定系统控制问题。单级倒立摆数学模型的建立对研究其稳定性具有指导作用。用拉格朗日功能平衡法建立了倒立摆的刚体动力学方程,采用了LQR法对其进行了控制设计,并且进行了MATLAB仿真,结果表明此方法均可以成功控制倒立摆,使其稳定并具有良好的鲁棒性。     

大型非线性混沌网络系统的分散最优控制研究

基于最优控制理论及线性近似方法,研究具有众多非线性子系统关联耦合组成的大型混沌网络系统的控制问题。由于集中控制结构非常复杂, 工程设计困难,且难以实现,故从可靠性和经济性出发,建立了分散控制策略。仿真结果验证了这一理论的正确性。     

基于模糊控制理论的无模型自适应控制技术

美国通控集团公司于１９９８年１月推出了基于无模型自适应（ＭＦＡ）控制技术的产品,但却小心保护着ＭＦＡ控制技术这一机密。本文根据美国通控集团公司的介绍,提出了ＭＦＡ控制器的特点,并用模糊控制理论对单输入输出（ＳＩＳＯ）系统和多输入多输出（ＭＩＭＯ）系统的ＭＦＡ控制技术进行了探讨。