基于单网络评判学习的非线性系统鲁棒跟踪控制

针对一类具有不确定性的连续时间非线性系统,提出一种基于单网络评判学习的鲁棒跟踪控制方法.首先建立由跟踪误差与参考轨迹构成的增广系统,将鲁棒跟踪控制问题转换为镇定设计问题.通过采用带有折扣因子和特殊效用项的代价函数,将鲁棒镇定问题转换为最优控制问题.然后,通过构建评判神经网络对最优代价函数进行估计,进而得到最优跟踪控制算法.为了放松该算法的初始容许控制条件,在评判神经网络权值更新律中增加一个额外项.利用Lyapunov方法证明闭环系统的稳定性及鲁棒跟踪性能.最后,通过仿真结果验证该方法的有效性和适用性.     

一种欠驱动两级柔性自平衡机器人的建模及其最优控制

文章以一种欠驱动两级柔性自平衡机器人这一被控对象的控制问题作为出发点,详细阐述了其数学建模方法,讨论了其最优控制策略,并针对设计过程中出现的LQ加权矩阵Q的选取难题给出了一种解析解和证明,同时运用这一结论计算出了实际问题的加权矩阵Q,从而求得最优的状态反馈矩阵K;仿真结果表明,这样一种加权矩阵Q的求解方法是有效的,并能够在较为复杂的实际问题中获得应用。     

具有条件马尔科夫结构的离散随机系统最优控制

基于Bellman随机非线性动态规划法, 提出了具有条件马尔科夫跳变结构的离散随机系统的最优控制方法, 应用随机变结构系统的性质对最优控制算法进行了简化处理, 并将后验概率密度函数用条件高斯函数来逼近, 针对一类具有条件马尔科夫跳变结构的线性离散随机系统, 给出了其逼近最优控制算法.     

不允许借贷的最优消费及资产决策模型研究

引入遗留财富重视程度因子,在无借贷约束和不允许借贷约束的条件下,建立了有穷时间限的最优消费与资产决策模型.运用随机最优控制理论及鞅最优性原理求出了模型的显式最优解.在此基础上,运用比较静态分析方法考察了在有约束和没有约束两种市场中的消费行为,并对两种市场中的消费和资产决策行为进行了比较研究.     

线性时滞系统前馈-反馈次优控制: Taylor 级数法

研究线性时滞系统最优控制的前馈反馈近似设计问题.基于Taylor级数法,将系统的二次型最优控制问题转化为线性代数方程组的求解问题,给出了系统前馈反馈次优控制律的存在唯一性条件和Taylor级数表示形式.仿真算例验证了方法的有效性.     

基于二次型系统最优的同步控制研究

针对塑料制件不同螺距和不同塑料材料性能的变化,研制一种用伺服电机驱动的新型模具脱螺纹同步机构;对这种螺纹型芯由步进驱动、同步升降由伺服电机跟随的螺纹脱模机构,由于生产工艺要求螺纹顶出与模具推板升起的距离严格同步,因此,采用控制器组成两轴电机的运动控制系统,进行调速与位置同步的控制,用基于二次型性能指标最佳的控制系统研究步进伺服驱动实现位置同步;系统能自动适应制件不同螺距和不同塑料材料性能的变化,解决目前由于脱螺纹时不同步所造成的各种质量问题。     

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.