线性广义系统的最优控制

研究线性广义系统的最优控制问题·引入线性广义系统的Riccati方程,给出了该系统在二次性能指标下存在线性最优控制的充分必要条件·     

时变广义系统的稳定性

对于一类时变广义系统,通过Lyapunov方程的建立,给出了系统没有脉冲、渐近稳定的充分必要条件·基于这一工作,利用对应的Riccati方程进一步研究了系统的能稳定性问题·这一工作是研究线性时变广义系统的开端,其结果是线性时不变系统的自然推广·最后,举例说明了所得的主要结果·     

基于观测器的具有对称结构的广义大系统的H_∞分散控制

讨论具有对称结构的广义大系统的H∞分散控制问题·通过设计基于状态观测器的状态反馈,借助于广义代数Riccati不等式,给出具有对称结构的闭环广义大系统的H∞分散控制的充要条件·     

不确定对称组合系统的鲁棒容错反馈设计新方法

对不确定对称组合系统,提出了一种新的鲁棒容错反馈设计方法·通过求解2个新的Riccati方程的对称正定解,设计出反馈控制器,使其不仅对N个子系统中任一个子系统执行器发生故障时具有完整性,而且关于参数不确定性具有鲁棒性·该方法易于工程实现,示例表明其有效性·与传统容错控制方法相比较,所利用的Riccati方程求解范围更广,更具灵活性·     

一类对称循环组合系统的模型参考自适应控制

给出了具有对称循环结构的组合系统在可调系统参数均时变或未知的情况下模型参考自适应控制的3个基本条件和一般步骤,并保证系统的李亚普诺夫稳定性·充分利用系统的对称循环的结构特点,降低Riccati方程的维数,大大简化了计算,易于工程实现·且可调参数可以是无界的,其适应律不依赖于广义误差的导数,从而解决了这类具有特殊结构的系统在自适应控制过程中的一些困难·     

具有对称结构的广义大系统的H_∞分散控制和二次能稳

讨论具有对称结构的广义大系统的H∞分散控制以及二次能稳定问题·这种系统被普遍应用于电力、工业控制和计算机网络等·通过设计分散反馈控制器,并借助于广义Riccati不等式,给出了广义大系统H∞分散控制和二次能稳定的充要条件·通过解带有广义限制条件的两个更低阶的广义Riccati不等式得到分散控制器     

时滞重随机线性二次最优控制问题

研究一类含有时滞的重随机线性二次最优控制问题,讨论系统的状态变量和控制变量同时含有时滞变量且时滞变量各不相同情况下系统对应的最优控制问题,利用其伴随方程的解,给出此时系统对应的最优控制的显示表达式,并利用经典的平行四边形法则证得最优控制的唯一性.同时定义该系统对应的矩阵Riccati方程,并利用Riccati方程的解刻画最优反馈控制的形式及此时系统对应的值函数.     

线性随机系统的最优反馈控制及拟Riccati方程的解

主要研究了多维线性随机系统在非二次的目标泛函下的最优控制问题,给出了最优闭环控制以及系统对应的拟Riccati方程的表达式,讨论了特殊情况下的拟Riccati方程的经典解的存在惟一性,最后还求出了一类拟Riccati方程的经典解并通过求解拟Riccati方程得到了最优投资组合的解.     

一类非线性状态观测器的设计

针对满足Lipschitz条件的非线性系统,构造了非线性状态观测器·对基于代数Riccati方程设计状态观测器增益阵的方法进行了仿真研究,针对求解代数Riccati方程需要不断调整参数而给求解问题带来的不便,采用线性矩阵不等式改进了状态观测器增益阵的选取方法,通过与两种不同构造形式的基于代数Riccati方程的观测器增益阵的求解方法的比较,仿真结果验证了基于线性矩阵不等式所构造的状态观测器增益矩阵的有效性,其比基于代数Riccati方程的方法具有更小的保守性,而且求解更加简便·最后讨论了Lipschitz常数对系统抗干扰能力的影响·     

一类多输入定常系统LQ最优控制的研究

基于求解 Riccati方程 ,研究了一类定常多输入系统的 LQ最优控制问题 ,给出了当加权矩阵 R具有某种形式时 ,其最优控制律可转化为求解单输入系统的 LQ最优控制律而获得 .     

广义周期时变系统的二次稳定性分析

研究了广义周期时变系统的二次稳定性问题.通过建立一个Riccati方程,给出了系统在输出反馈下二次稳定的充要条件.     

Riccati方程的几何求解方法

本文首先介绍线性系统的最优控制概念,引入经典的Riccati方程. 之后,在4种不同的黎曼度量下给出正定矩阵流形上的测地距离. 最后,利用几何方法求出对应的黎曼梯度,给出了关于测地距离的求解Riccati方程的迭代公式.      

区间矩阵系统的保低成本鲁棒容错控制

为了使区间矩阵容错控制系统具有鲁棒稳定性，且具有低保守性，提出了确定实对称阵集合最小上界的方法．利用最小上界及矩阵Riccati方程，给出了系统矩阵和输入矩阵均合有不确定性时，区间矩阵系统有限时间及无限时间保低成本鲁棒容错控制器设计方法．该设计方法把确定多个Riccati不等式共同解的复杂问题简化为求解单一Riccati方程，所得到的鲁棒容错控制器可使系统具有低成本保证值，方法简便易行．文中具体算例表明了该方法的有效性．     

Science Letters：On stochastic optimal control of partially observable nonlinear quasi Hamiltonian systems

A stochastic optimal control strategy for partially observable nonlinear quasi Hamiltonian systems is proposed. The optimal control forces consist of two parts. The first part is determined by the conditions under which the stochastic optimal control problem of a partially observable nonlinear system is converted into that of a completely observable linear system. The second part is determined by solving the dynamical programming equation derived by applying the stochastic averaging method and stochastic dynamical programming principle to the completely observable linear control system. The response of the optimally controlled quasi Hamiltonian system is predicted by solving the averaged Fokker-Planck-Kolmogorov equation associated with the optimally controlled completely observable linear system and solving the Riccati equation for the estimated error of system states. An example is given to illustrate the procedure and effectiveness of the proposed control strategy.     

故障系统控制律重构的代数黎卡提方程方法

该文考虑故障系统的控制律重构问题，即重新设计控制律，使重构后的控制系统满足如下条件：（１）与重构前系统的误差（范数意义下）极小；（２）与重构前系统具有相同的稳定裕度；（３）控制能量极小。研究结果表明，上述综合指标约束下的控制律重构问题可转化为求解一代数黎卡提方程，并因此得到完整的解决。文中对一类代数黎卡提方程的求解算法做了相应的讨论，并提供了说明性的数值算例。理论分析及仿真结果都说明了该文所提设计     

广义拟对称组合系统的结构分析

研究了由若干个相同的广义线性子系统以对称的内联方式构成的广义拟对称组合大系统的性质。首先，通过系统变换，将原广义拟对称组合大系统转换为n个低阶的修正子系统，然后通过分析得到广义拟对称组合大系统的稳定性、能控性、能观性、固定模的存在性、分散正常化、Lyapunov方程和Riccati方程的解等性质，均可由这n个低阶的修正子系统的相应性质来描述。     

Stabilization of linear systems with distributed input delay using reduction transformation

We propose a new stabilization method for linear systems with distributed input delay via reduction transformation and Riccati equation approach.In the presented stabilization scheme,the gain matrix of controller is constructed by the well-known linear control technique for delay-free systems.The transformation kernel matrix can be determined by solving the non-symmetric matrix Riccati equation backward with the boundary condition.When point delay systems are considered,it will be shown that the proposed control law degenerates to the standard one for input delay systems.     

不确定时滞线性系统的鲁棒镇定问题

针对过程控制中普遍存在的时滞和不确定现象,应用Lyapunov稳定方法和Riccati方程方法研究了存在滞后的不确定线性系统的鲁棒镇定问题,其中的不确定性是时变有界的,不要求满足“匹配条件”;获得了一类不确定线性时滞系统用状态反馈控制器进行鲁棒镇定的充分条件.该充分条件以线性矩阵等式存在对称正定解的形式给出,通过求解代数Riccati方程的对称正定解构造线性状态反馈稳定化控制器.最后给出了算例,结果证明了对于不确定线性时滞系统,应用该方法构造的线性状态反馈稳定化控制器,可使闭环系统渐近稳定.