一类无穷时区上的时间不一致最优控制问题的均衡控制

本文研究了一类无穷时区上的时间不一致最优控制问题,其中的目标泛函含有贴现函数,且贴现率充分大.在此类问题中,贴现率不保持恒定使得问题具有时间不一致性,从而局部最优不再等价于整体最优,本文考虑问题的均衡控制而非最优控制.运用针状变分方法,本文推导了容许控制成为均衡控制的充要条件.当贴现函数为指数型时,该结果便退化为无穷时区上的Pontryagin最大值原理.最后我们给出该结果在经济学中的一个应用.     

有限时间收敛控制与时间最优控制性能指标分析

讨论了有限时间收敛控制与时间最优控制问题，分析了有限时间收敛控制及时间最优控制各项性能指标，探讨利用有限时间收敛控制的方法通过选择适当的控制及参数，求解最优控制的近似解.最后利用二阶及三阶系统举例具体说明了分析结果.     

基于一类复合型性能指标的线性最优控制问题

讨论基于一类复合型性能指标的线性最优控制问题.应用最优控制理论推导出问题的最优控制解的形式,得出最优控制是不依赖于系统状态的开环控制.另外得到了最优价值函数的具体形式,并证明了价值函数关于系统状态x是线性的.     

非线性稳定解析系统最优控制的迭代法

本文研究非线性稳定解析系统的最优控制问题. 推广线性稳定系统最优控制的Kleimman迭代法, 构造非线性稳定反馈控制序列, 使得相应的评价泛涵序列单调下降和一致收敛, 并证明非线性稳定反馈控制序列一致收敛到非线性最优控制问题的最优反馈控制. 同时,建立一个待定幂级数算法, 计算迭代序列,逼近非线性最优控制问题的最优反馈控制, 并给出一个例子加以演示.     

无穷维空间中算子系统的时间最优控制

本文研究了控制空间和状态空间都为Banach空间,可允许控制集U为有界凸闭集的一般线性算子系统的时间最优控制问题。在不要求U具有致密性的条件下,讨论了最优控制的存在性以及状态集关于时间的连续性。     

有压瞬变流限压控制反问题的最优控制理论解法

以简单管系统为研究对象,建立了有压瞬变流限压控制反问题的最优控制数学模型.采用δ-摄动法并经过空间离散,将由拟线性偏微分方程控制的有压瞬变流系统转化为时间连续线性系统,从而使有压瞬变流限压控制反问题能应用时间连续系统最优控制理论来求解.     

双连杆Acrobot的最优控制

主要研究欠驱动机器人Acrobot的最优控制,讨论控制有无约束两种情形下时间三类性能指标的最优控制问题.首先引进一种非线性等价变换,将系统转换为另一种易于设计控制律的形式,然后由极小值原理建立了最优控制律.在证明了双连杆最优控制律是一种非奇异控制后,利用拉萨尔定理分析最优控制律下的不变集.控制策略是使用最优控制律驱动系统运动至不变集邻域,该邻域满足可线性化条件时,线性化系统并用线性最优控制律进行控制.切换控制的全局稳定性由非光滑Lyapunov控制函数保证.最后给出了一类性能指标下的仿真结果,并与相关研究结果进行了对比,验证了该方法的有效性和优越性.     

终端受限的线性-非二次最优控制问题

该文研究一类(输出)终端受限的线性—非二次最优控制问题，在系统输出能控、目标泛函(是依赖于控制函数与相应的输出函数的泛函且)在一定程度上可以不定等条件下用一列终端不受限(因而易于求解)的线性。非二次最优控制问题作为原终端受限问题的近似，建立起很强的收敛性结果——近似问题的最优控制(函数)列与最优值数列分别一致收敛与收敛到原问题的最优控制(函数)与最优值．     

受约束时间最优控制问题罚函数法收敛性分析

通过罚函数方法,受约束时间最优控制问题的求解可转化为对带罚函数的无约束最优控制问题的求解.文中证明当罚因子趋于无穷大时,用罚函数构造的无约束最优控制问题的解收敛于原来受约束时间最优控制问题的解,从而为用罚函数方法求解受约束时间最优控制问题提供理论保证.     

基于混合遗传算法的控制受限热传导系统最优控制问题求解

混合遗传算法是用粒子群位移转移的思想改变遗传算法的变异规则,利用此算法求解控制受限热传导系统最优控制问题,获得了该问题的分段常量控制.混合遗传算法对热传导系统最优控制问题从时间和空间进行了离散,由有限差分方法得到其离散模型的递推方程,将热传导系统的积分区域划分为多段,每段的控制常量作为混合遗传算法中的基因.此算法不需要求解系统的伴随方程和计算梯度,整个求解过程易于实现,而且克服了梯度法容易陷入局部极值的缺点.应用实例证明混合遗传算法求解精度高于极大值原理算法.     

基于模拟退火算法的最优控制问题全局优化

参数化后的最优控制问题是一类高维非光滑非线性约束优化问题,传统的非线性规划算法求解时存在着收敛性差、局部收敛等问题。针对上述问题,该文采用多重参数化方法处理最优控制问题,非可微精确罚函数方法处理约束条件,引入了具有良好全局收敛性的模拟退火算法求解参数化后的最优控制问题。典型的时间最优和燃料最优控制问题的求解结果表明：模拟退火算法有着可靠的全局收敛性,优于遗传算法以及序列二次规划等经典优化算法。     

奇异LQ最优控制的线性迭代计算方法

利用经典线性二次最优控制的Riccati方程的线性迭代法研究一类奇异线性二次最优控制问题.对于线性迭代序列的收敛性进行了分析并且给出了算法.该算法通过3个例子得到验证.     

地震作用下结构振动最优控制的一种一般算法

基于对地震激励输入结构过程的重新理解,直接从二次型控制目标函数的泛函变分出发,推导出了一种更为一般的最优控制算法,并用状态转移的数值方法加以实现．所获得的最优控制力表达式同时包含了结构响应和地震激励两部分的影响,从概念上改进了现有的结构最优控制算法;还导出了最优控制力系数表达式,用代数公式取代了传统的Riccati微分方程的求解,提高了计算效率．算例表明,该算法的控制效率优于现有的两种结构最优控制算法,具有更高的精度,且稳定性良好．     

结构地震反应最优控制的目标函数和稳定性

对一装有理想半主动阻尼器的智能隔震结构进行了分析,比较了经典最优、瞬时最优和序列最优3种最优控制算法,分别从基于状态反馈和输出反馈的目标函数及稳定性的角度进行了探讨．数值算例结果表明,提出的序列最优控制算法的控制效果优于经典最优控制算法和瞬时最优控制算法,且稳定性良好;在同一控制能量下,基于输出反馈的控制效果优于状态反馈,说明了智能隔震结构采用输出反馈的合理性。     

一类系统的自寻优智能控制

对一类系统提出了一种自寻优智能控制方案，该方案的模型描述是将解析模型和规则模相结合，控制策略上是将最优控制的解析方法与古典控制理论折定性知识和专家经验相结合。     

关于火车最优控制问题的研究

文章考虑用控制参数增强技术的方法来求解火车最优离散值控制问题.我们将最优离散值控制问题等价转化为一个关于预先固定切换点的分段常数控制函数的控制问题,再用已有方法求解.     

双积分系统最优控制的三次Hermite配点法

为了校核三次Hermite配点算法程序的正确性,选用了一类典型的动力学系统——双积分系统的时间最优控制问题作为研究对象,通过将三次Hermite配点法和序列二次规划算法的复合算法应用于该系统的时间最优控制模型,得到了数值仿真结果。通过与该系统解析解的比较可以看出,三次Hermite配点算法对于求解动力学系统最优控制的两点边值问题具有良好的适应性。该方法可以进一步应用于航天器轨道动力学和优化的研究。     

平均最优控制在量子系统中的应用

在假设控制时间相对很大的情况下,利用平均理论对量子系统进行简化得到平均系统,对平均系统利用经典的最优控制理论进行控制场的设计,获得系统在能量达到最优情况下的控制场的解析解,避免了利用迭代求解二值边界条件的常规求解方式。最后通过一个3能级量子系统的实例进行仿真实验,根据实验结果得到相关结论。