非线性离散时滞系统最优控制近似方法研究

来源 :中国海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengk9000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着计算机性能的提高和控制技术的发展,计算机控制技术得到了突飞猛进地发展。在多数场合下,数字控制器逐步取代了模拟控制器。作为计算机控制理论的离散控制系统理论也越来越受到人们的重视。在离散控制系统中,非线性以及时间滞后更是普遍的现象。本文的主要目的是研究离散时滞及非线性系统的最优控制器的近似方法问题。 非线性项不仅仅是状态向量的函数而且是控制向量函数的离散非线性系统的最优控制问题的必要条件将导致求解一族既含有时滞项又含有超前项的两点边值问题。这一问题无论是精确解还是数值解都是很困难的,而且其计算过程的工作量是不可忍受的。在实施与计算的复杂性和控制精度方面寻求一个折中的近似方法,是比较有价值的研究课题。 本文首先对离散非线性系统和离散时滞系统的理论和实践背景进行了综述。回顾了离散非线性系统和离散时滞系统最优控制和次优控制理论的发展,分析了当前这一领域的最新研究动向。简要介绍了解决离散非线性系统和离散时滞系统最优控制和次优控制问题的几种主要方法,并分析比较了他们的特点。 其次研究了状态变量含有时滞的线性离散系统,提出一种次优控制律的无时滞转换设计方案。首先构造一个其解收敛于原时滞系统的无时滞离散系统序列。然后将时滞离散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,从而得到系统的前馈反馈次优控制律。用Matlab对实例进行仿真表明,即使对于时滞较大的离散时间系统也能取得良好效果。 在解决了时滞线性离散系统最优控制问题基础上,继续研究了非线性离散系统的最优控制问题。将连续非线性系统最优控制的逐次逼近法的思想推广到非线性离散时间系统的二次型性能指标的最优控制问题,提出一种新的基于二次型性能指标的逐次逼近法。首先根据非线性离散时间系统的模型构造一族包造一族包含已知非线性项的线性迭代离散时间控制序列,并证明这个序列的解一致收敛于原非线性离散时间系统的解。将系统分解为精确的线性项和非线性补偿项,并将系统的非线性项当作系统的附加扰动,通过采用离散系统差分方程的逐次逼近理论,将原非线性离散时间系统的最优控制问题转化为求解非齐次离散线性两点边值的问题。通过有限次迭代,可以得到系统的近似的最优控制律。仿真实例表明,该设计方法比较容易实现。对给定的控制精度,其控制算法计算工作量较小。经有限次迭代后可以得到近似最优的控制效果。 最后简要总结论文的主要工作,指出了非线性离散时间系统的最优设计还需要进一步考虑的问题,并对今后进一步研究工作进行了展望。
其他文献
现代网络教育以计算机网络以及卫星通讯技术为支撑,具有时空自由、资源共享、系统开放、便于协作等优点,近年来得到极大的发展.学习资源的可共享性和系统的互操作性对于网络
计算机行业在经历了硬件主导的时代、软件主导的时代之后,现在正处于网络主导的时代。随着Internet的迅猛发展和下一代网络的带宽建设,互联网发展的新阶段正在悄然来临。网络将
随着信息化时代的到来,一些新兴领域如社会网络分析,web2.0技术分析和生物信息网络分析对于解决规模图处理问题提出了更高的要求,如要完成这些需求,就必须做到能够同时处理10
该文从通信对抗侦察现状出发,就通信信号搜索、分析和识别中的关键技术进行了研究,具体内容如下:1采用构造性学习方法实现通信信号周期对比搜索法;从短波某波段采集了大量个
在松散耦合的网格环境里,3A访问模式是关系到用户如何使用和操作网格的关键问题。Internet、移动计算和普适计算等领域,都对这个问题进行了广泛研究。本文设计和实现了一种支
本文探讨对等计算与网格计算的一个结合点:大规模分布资源的查找.论文的研究工作如下.首先,论文详细总结了资源查找所涉及的关键问题、影响因素和性能评价参数.我们分析了随
企业产品测试系统作为现代制造企业实现产品质量管理的一个重要方面越来越受到现代制造企业的关注和重视。对跨国大企业而言,所生产的电冰箱产品要销往世界各地,而全球不同地区
软件体系结构是近十多年来软件工程中最热门的研究方向之一,被工业界和学术界普遍认为是软件工程取得突破性进展的一个关键领域。对软件体系结构的正确评价对保证其软件产品的
数据挖掘是20世纪90年代中期兴起的一项新技术,它是知识发现过程中的关键步骤,也是当前知识发现领域中的一个研究热点。近年来,国内外学术界和企业界,都非常重视对数据挖掘技术和
软件的性能是软件质量的重要特征。软件的性能往往与软件本身的结构有着密切的联系,对于大型分布式系统而言尤其明显。由于系统结构设计不当造成的系统性能瓶颈不易发现,往往到