基于粒子群优化算法的的分数阶系统二次型最优控制算法

目前,利用分数阶变分法和分数阶非变分法,解决分数阶系统的二次型最优控制问题时,存在数值算法的收敛效果不够好,近似化的步骤过于繁琐,且计算耗时长,以及在使用传统的梯度迭代优化算法解决分数阶系统的二次型最优控制问题时,对于优化函数要求较高等问题。本文针对一类Caputo定义下的确定性线性分数阶系统,首先,设计一种状态反馈控制器,考虑从优化角度去解决分数阶系统的二次型最优控制问题,然后,利用PSO求二次型性能指标的最优值,即系统的最优控制增益,最终,得到系统的最优控制律。仿真结果表明,PSO比传统的梯度迭代优化算法收敛效果更佳,通用性更好,获得的性能指标更小,验证了该算法有效可行。     

状态二次型线性最优控制

本文研究一类性能指标中没有能量项,且控制是受约束的线性二次型最优控制问题,证明了两个分别适用于状态矩阵为稳定阵和非稳定阵的定理。按照本文给出的结果,最优控制是开关型的,而且容易在实时控制中实现。     

分布参数系统最优控制的块脉冲序列方法

分布参数系统最优控制问题的求解较集中参数系统同类问题的求解更为复杂。该文着重研究求解一类分布参数系统的最优控制问题的实用方法。利用块脉冲函数序列的正交特性,把分布参数系统最优控制的积分型性能指标转化成相应的代数式,使系统最优控制问题转化为一般代数极值问题。     

基于综合性能评估系统的智能接触器控制策略

新能源发电装机容量的攀升使得智能接触器的需求不断增大,智能接触器的整体性能指标主要取决于接触器本体的优良设计与控制系统的稳定性和控制策略的适应性。为了解决智能控制模块与接触器本体的良好配合问题,实现智能化接触器运动过程良好控制,本文基于CompactRIO研制了一套智能接触器综合性能评估系统,下位机采集接触器运动过程动态特征参数并实现全程的实时控制,上位机提取性能评估指标,采用主客观综合赋权法对各指标进行权重确定,结合云模型理论与逼近理想解排序法( technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)构建智能接触器性能评估解算模型,该模型不仅分析结构参数对接触器性能指标的影响,同时研究智能控制策略对接触器关键参数的影响。通过评估分析确定了智能接触器最优控制方案。     

基于随机线性二次最优的磁悬浮控制系统

分析电磁型（EMS）磁悬浮列车悬浮系统结构特性的基础上,建立了单磁铁磁悬浮系统的数学模型。采用随机线性二次最优的控制策略设计系统控制器,研究了在不同性能指标加权阵的情况下,该磁悬浮控制系统对具有初始磁间隙和受到外力干扰后磁间隙随时间变化的控制效果,并给出仿真结果,为磁悬浮控制系统的设计提供参考。     

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.     

基于轨迹灵敏度的暂态稳定预防控制方法

预防控制对提高稳定性及维持系统安全运行有重要意义.基于电力系统角半径的概念,对角半径及其变化速度与暂态稳定性的关系进行了深入研究,在此基础上定义了一种新型暂态稳定性能指标.通过轨迹灵敏度仿真,计算稳定指标对各发电机有功输出的梯度近似值,将预防控制问题转化为以发电机有功输出为控制量的非线性规划问题.该方法易于求解,且不受元件模型的限制,适用于各种复杂失稳模式.对10机新英格兰典型电力系统的分析结果表明,该方法快速、可靠,能够在确保系统安全的前提下实现经济性最优.     

控制系统的优化设计——多性能指标下的参数优化方法

本文提出一种多性能指标下控制系统参数的优化方法。利用本方法可以得到控制系统在满足所给定的时域性能指标下使积分性能指标最小的优化参数,也可以得到在满足超调量等指标的前提下,使调节时间最短的优化参数以及解决其它一些特殊要求的参数寻优问题。经仿真研究,结果是满意的。     

具弱奇性核的积分控制系统的快速控制问题

本文讨论具弱奇性核的非线性积分系统的快速控制问题,证明了最大原理对这种系统依然适用。另外,又给了快速最优控制的存在性证明。     

倾转旋翼机切换鲁棒控制器初始化研究

为提升跟踪控制下的线性切换系统瞬态性能,采用控制器初始化方法,通过闭环切换系统输出性能指标的最小化,获得切换控制器最优初始化映射,给出了简化最优初始映射的求解方法. 采用多Lyapunov函数的方法,证明了闭环切换系统的输入状态有界性,给出了初始化切换系统渐近稳定条件. 依据倾转旋翼机纵向运动模型以及所选取的被控对象平衡状态点,采用鲁棒控制器设计方法设计了相应控制器,并对跟踪控制下的切换控制器初始化控制效果进行了仿真验证.