半线性Riemann-Liouville分数阶发展方程反馈时间最优控制

1

作者 宾茂君 施翠云 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2024年第3期687-698,共12页

该文研究Banach空间中一类半线性Riemann-Liouville.首先,利用不动点定理求解方程的温和解存在唯一性.其次,在半群是紧的前提下借助Cesari性质和Fillipove定理证明容许轨迹集的非空性.在此基础上证明时间反馈最优控制问题的存在性结果.... 该文研究Banach空间中一类半线性Riemann-Liouville.首先,利用不动点定理求解方程的温和解存在唯一性.其次,在半群是紧的前提下借助Cesari性质和Fillipove定理证明容许轨迹集的非空性.在此基础上证明时间反馈最优控制问题的存在性结果.最后,给出实例来说明文章的主要结果. 展开更多

关键词 半线性分数阶微分方程 容许轨迹 容许控制 反馈控制 时间最优控制

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鲁棒近似时间最优控制及其在电机伺服系统的应用 被引量：10

2

作者 胡金高 程国扬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第7期163-172,共10页

提出一种在双积分伺服系统中实现快速无静差定点跟踪的控制方案。控制律以近似时间最优控制律为主体,引入对未知扰动的补偿,通过一个扩展状态观测器对系统中不可量测的速度信号和未知扰动进行估计。从理论上分析了闭环系统的稳定性。把... 提出一种在双积分伺服系统中实现快速无静差定点跟踪的控制方案。控制律以近似时间最优控制律为主体,引入对未知扰动的补偿,通过一个扩展状态观测器对系统中不可量测的速度信号和未知扰动进行估计。从理论上分析了闭环系统的稳定性。把这种控制方案用于一个永磁同步电机的位置-速度环的定点跟踪控制,并进行了Matlab数字仿真和基于TMS320F2812DSP的实验研究,结果表明所设计的控制系统可以对大范围的给定目标进行快速和准确的跟踪,且对扰动和系统参数差异具有较好的性能鲁棒性。 展开更多

关键词 伺服系统 状态观测器 扰动补偿 时间最优控制

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受约束时间最优控制问题罚函数法收敛性分析 被引量：3

3

作者 曾进 任庆生 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第7期1103-1104,1112,共3页

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 。

关键词 时间最优控制 受约束控制 罚函数方法 收敛性 无约束最优控制

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基于混合遗传算法的时间最优控制问题求解 被引量：3

4

作者 赵瑞艳 李树荣 《控制工程》 CSCD 北大核心 2011年第3期417-419,共3页

研究了用混合遗传算法求解时间最优控制问题。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,通过记录各染色体的历史最优值和种群的最优值,来修正下一代的染色体,新的算法保留了遗传算法的选择和交叉操作,保证了遗传算... 研究了用混合遗传算法求解时间最优控制问题。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,通过记录各染色体的历史最优值和种群的最优值,来修正下一代的染色体,新的算法保留了遗传算法的选择和交叉操作,保证了遗传算法强大的全局搜索性能,该算法可求解数学优化问题。在分析时间最优控制问题已有求解方法优缺点的基础上,提出基于混合遗传算法求解时间最优控制问题的直接方法,为了利用该算法求解时间最优控制问题,将约束作为惩罚项包括在目标函数中,以此构造适应度函数。对线性阻尼振子问题进行了数值仿真,仿真实例验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 混合遗传算法 时间最优控制 罚函数法

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基于时间最优控制的模糊控制优化方法 被引量：1

5

作者 吴誉 杨煜普 许晓鸣 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期574-576,共3页

讨论了二次积分系统的时间最优控制．考虑到系统的鲁棒性和抗扰动能力，对其参数设计方法进行了改进．理论分析和仿真表明，这种基于时间最优控制的非线性设计方法具有很好的控制效果和鲁棒性，适用于一类二阶系统的控制．通过二阶系统... 讨论了二次积分系统的时间最优控制．考虑到系统的鲁棒性和抗扰动能力，对其参数设计方法进行了改进．理论分析和仿真表明，这种基于时间最优控制的非线性设计方法具有很好的控制效果和鲁棒性，适用于一类二阶系统的控制．通过二阶系统的模糊控制和时间最优控制的对比发现，一类二阶系统或可近似为二阶系统的模糊控制实际上是对二阶系统最优控制的一种近似．在此基础上，指出了模糊控制规则设计中一种常见的错误。 展开更多

关键词 模糊控制 最优控制 二次积分系统 时间最优控制

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基于进化规划的时间最优控制问题求解 被引量：1

6

作者 张怡 冯春 胡鹏飞 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期553-556,共4页

在分析时间最优控制问题已有求解方法优缺点的基础上 ,提出基于进化规划法求解约束时间最优控制问题的直接方法 ,研究进化规划求解时间最优控制问题的模型 ,将约束作为惩罚项包括在目标函数中 ,以此构造适应度函数。对线性阻尼振子问题... 在分析时间最优控制问题已有求解方法优缺点的基础上 ,提出基于进化规划法求解约束时间最优控制问题的直接方法 ,研究进化规划求解时间最优控制问题的模型 ,将约束作为惩罚项包括在目标函数中 ,以此构造适应度函数。对线性阻尼振子问题进行了数值仿真 ,结果表明效果良好。 展开更多

关键词 时间最优控制问题 罚函数法 进化规划 适应度函数 全局最优解 目标函数

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广义时间最优控制问题的近似最优解 被引量：2

7

作者 潘立平 TeoKoklay 《数学年刊（A辑）》 CSCD 北大核心 1998年第5期601-612,共12页

本文考虑受控系统为Ｖｏｌｔｅｒｒａ积分系统的某种广义时间最优控制问题，导出了近似最优控制的充要条件和存在性结果，并在此基础上给出了一个四步法，可求得广义时间最优控制问题的近似最优解．

关键词 近似最优解 广义 时间最优控制 最优控制

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一种多关节机械手时间最优控制的新方法

8

作者 任章 徐德民 周凤歧 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第4期606-610,共5页

借鉴模型参考控制的思想，基于计算机控制环境，通过引入加速度反馈和控制输入的一步延迟，使得原来在连续系统中不可求解的方程变得可解，从而导出一种新的多关节机械手系统的时间最优控制方案，仿真结果表明了本方案有效性．

关键词 计算机控制 时间最优控制 多关节机械手

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在逐点状态约束下一个四阶线性系统的时间最优控制

9

作者 朱尚伟 李训经 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期169-174,共6页

在逐点状态约束下,最优控制问题的求解是很困难的,已有的最大值原理和形态规划理论很难用来求解在逐点状态约束下最优控制问题.本文讨论逐点状态约束下一个四阶线性系统的时间最优控制问题.我们采用转换的方法给出了最优时间与最优控制... 在逐点状态约束下,最优控制问题的求解是很困难的,已有的最大值原理和形态规划理论很难用来求解在逐点状态约束下最优控制问题.本文讨论逐点状态约束下一个四阶线性系统的时间最优控制问题.我们采用转换的方法给出了最优时间与最优控制的具体表达式. 展开更多

关键词 逐点状态约束 时间最优控制 最优轨线

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带滤波器的新型网络无限时间最优控制

10

作者 王帅宇 张宇河 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第33期195-197,共3页

针对网络控制系统中的无限时间最优方法,设计了一种基于输入变化率的新型滤波器算法。改进后的算法在保证系统快速性的情况下,使得控制更加平稳。考虑到半实物仿真实验平台不能保证实验条件的一致性,开发出NCS数字仿真实验平台。仿真结... 针对网络控制系统中的无限时间最优方法,设计了一种基于输入变化率的新型滤波器算法。改进后的算法在保证系统快速性的情况下,使得控制更加平稳。考虑到半实物仿真实验平台不能保证实验条件的一致性,开发出NCS数字仿真实验平台。仿真结果说明了所采用方法的有效性。 展开更多

关键词 网络控制系统 滤波器 无限时间最优控制 全数字仿真实验

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存在基础振动的物料搬运机时间最优控制 被引量：2

11

作者 梅瑞麟 郭宇飞 +1 位作者 王志刚 郝志强 《包装工程》 CAS 北大核心 2021年第15期182-188,共7页

目的探讨存在基础振动情况下,物料搬运机的时间最优定位控制问题。方法使用第2类Lagrange方法建立系统的动力学方程,设计一种基于隐式Lyapunov函数的时间最优控制器。结合时间最优稳定性引理,采用Lyapunov理论证明了所提控制算法能使定... 目的探讨存在基础振动情况下,物料搬运机的时间最优定位控制问题。方法使用第2类Lagrange方法建立系统的动力学方程,设计一种基于隐式Lyapunov函数的时间最优控制器。结合时间最优稳定性引理,采用Lyapunov理论证明了所提控制算法能使定位误差在最优时间内收敛到原点。结果控制器增益表现为连续时变的PD型控制,当系统状态变量逐渐趋于0时,控制器增益作为系统状态变量的可微函数逐渐趋于无穷大。结论数值仿真显示,该控制器能克服基础振动影响,使物料搬运机快速机动到指定位置,具有时间最优特性和较强的抗干扰性。 展开更多

关键词 基础振动 时间最优控制 定位控制 隐式Lyapunov函数

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一类无限维非光滑发展系统的时间最优控制 被引量：2

12

作者 刘清 潘立平 《数学年刊（A辑）》 CSCD 北大核心 2004年第3期319-336,共18页

本文讨论了一类Banach空间上的非光滑半线性发展系统的时间最优控制问题,在适当的条件下证明了相应的Pontryagin型最大值原理.

关键词 时间最优控制 无限维非光滑发展系统 最大值原理

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扰动补偿变阻尼近似时间最优控制的应用研究 被引量：1

13

作者 陆涛 程国扬 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第10期83-86,共4页

给出一种带扰动补偿的变阻尼近似时间最优控制方案的参数化设计,用于在双积分伺服系统中实现快速无静差的定点跟踪。在控制方案中,当系统误差较大时采用时间最优控制律来执行尽可能快的加/减速运动,而在小误差段内则平滑切换为线性控制... 给出一种带扰动补偿的变阻尼近似时间最优控制方案的参数化设计,用于在双积分伺服系统中实现快速无静差的定点跟踪。在控制方案中,当系统误差较大时采用时间最优控制律来执行尽可能快的加/减速运动,而在小误差段内则平滑切换为线性控制,并对闭环阻尼进行动态调度;通过设计一个降阶的扩展状态观测器对系统中不可量测的速度信号和未知扰动进行估计,并用于反馈控制和扰动补偿。把这种设计用于一个永磁同步电机的位置-速度环的定点跟踪控制,并利用TMS320F2812 DSP进行了实验研究,结果验证了控制方案的有效性。 展开更多

关键词 伺服系统 状态观测器 扰动补偿 时间最优控制

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全空间中带位势热方程的采样时间最优控制 被引量：1

14

作者 卢维平 刘汉兵 《数学物理学报（A辑）》 CSCD 北大核心 2023年第4期1269-1283,共15页

该文考虑全空间中带常值位势的热方程的采样时间最优控制问题,给出了一定条件下时间最优控制的存在性和最小范数时间最优控制满足的Pontryagin最大值原理.为得到时间最优控制的存在性,该文建立了新的能观不等式,通过该不等式得到控制系... 该文考虑全空间中带常值位势的热方程的采样时间最优控制问题,给出了一定条件下时间最优控制的存在性和最小范数时间最优控制满足的Pontryagin最大值原理.为得到时间最优控制的存在性,该文建立了新的能观不等式,通过该不等式得到控制系统的采样渐近零能控,并结合Fenchel对偶理论对实现渐近零能控的控制的最小代价进行了刻画. 展开更多

关键词 时间最优控制 采样控制 渐近零能控 Pontryagin最大值原理

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关于一类时间最优控制系统的切换条件问题

15

作者 罗先知 孟晓凤 柯赓 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS 1988年第5期45-51,共7页

本文从工程应用实际出发,研究了时间最优控制系统的切换条件问题。文中以调速系统为例,考虑了系统的状态约束和控制量约束,从理论上进行了推导,并结合系统的参数变化和计算机控制的实际时延,提出了一套适用于这一类时间最优控制的切换... 本文从工程应用实际出发,研究了时间最优控制系统的切换条件问题。文中以调速系统为例,考虑了系统的状态约束和控制量约束,从理论上进行了推导,并结合系统的参数变化和计算机控制的实际时延,提出了一套适用于这一类时间最优控制的切换条件。通过数字仿真和物理系统的实验,证明这些切换条件是准确可靠的。所用的推理方法也可适用于类似的最优控制切换条件的综合。 展开更多

关键词 时间最优控制系统 切换条件 状态约束 控制量约束 直流调速系统

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精确定位伺服系统的近似时间最优控制

16

作者 乐宏来 程国扬 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第7期42-45,共4页

提出了一种近似时间最优控制与时间延迟观测器相结合的快速无静差定点跟踪控制器的设计。控制律以近似时间最优控制律为主体,引入对未知扰动的补偿,利用时间延迟控制技术设计一个对扰动的观测器,同时通过一个现值观测器对系统的不可量... 提出了一种近似时间最优控制与时间延迟观测器相结合的快速无静差定点跟踪控制器的设计。控制律以近似时间最优控制律为主体,引入对未知扰动的补偿,利用时间延迟控制技术设计一个对扰动的观测器,同时通过一个现值观测器对系统的不可量测状态进行估计。把这种控制方案用于典型的双积分伺服系统的定位控制,并在MATLAB/Simulink中进行了仿真研究,结果表明所设计的控制系统可以对给定目标进行快速和准确的跟踪,且对扰动和系统参数差异具有较好的性能鲁棒性。 展开更多

关键词 定点跟踪 近似时间最优控制 时间延迟控制 扰动 状态观测器

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求解量子系统时间最优控制问题的同伦算法研究 被引量：2

17

作者 薛拾贝 吴热冰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期1500-1505,共6页

针对数值求解量子系统时间最优控制问题中反复调用梯度算法导致计算量大的问题,本文提出一类同伦算法用以快速求解量子系统的时间最优控制问题.与已有算法不同,这一算法通过引入同伦变量在减小终端时间的方向上搜索最优解.在这一算法中... 针对数值求解量子系统时间最优控制问题中反复调用梯度算法导致计算量大的问题,本文提出一类同伦算法用以快速求解量子系统的时间最优控制问题.与已有算法不同,这一算法通过引入同伦变量在减小终端时间的方向上搜索最优解.在这一算法中,可通过自由函数构造保真度函数对控制变量的梯度方向,也可通过方向函数引导算法的搜索方向,以加快算法的搜索速度.本文将这一算法用于求解量子系统态转移和门变换的时间最优控制问题.仿真结果表明这一算法的有效性. 展开更多

关键词 量子力学 量子系统 时间最优控制 同伦算法 梯度算法 量子控制 开环控制

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一种改进的时间最优控制算法 被引量：4

18

作者 刘亚云 金亮亮 《雷达科学与技术》 2014年第2期210-213,共4页

雷达进行目标跟踪时,天线需要在不同的目标间进行大角度切换,而时间最优控制算法可以使电机获得最大的驱动能力并驱动天线快速地切换到目标。针对该算法中的"颤振"问题,提出了在开关线两侧设置"缓冲区"的实用型改... 雷达进行目标跟踪时,天线需要在不同的目标间进行大角度切换,而时间最优控制算法可以使电机获得最大的驱动能力并驱动天线快速地切换到目标。针对该算法中的"颤振"问题,提出了在开关线两侧设置"缓冲区"的实用型改进算法。此外为了提高系统的稳态性能,当运动至目标位置邻域时,由时间最优控制算法切换为滑模变结构控制算法。工程应用结果表明,该组合控制算法有效地解决了时间最优控制在实际应用中的"颤振"问题,并能保持很好的稳态性能。 展开更多

关键词 时间最优控制 雷达伺服系统 滑模变结构控制 组合趋近律

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挠性航天器姿态机动时间最优控制研究

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作者 何海锋 曾海波 《空间控制技术与应用》 2012年第1期10-17,共8页

针对挠性航天器单轴姿态快速机动的控制问题,将系统的模型处理成非约束模型,采用极小值原理求解了问题的时间最优控制律,并结合边值条件推导了时间最优控制的切换时间应满足的充要条件.利用切换时间所满足的非线性方程组分析和证明了时... 针对挠性航天器单轴姿态快速机动的控制问题,将系统的模型处理成非约束模型,采用极小值原理求解了问题的时间最优控制律,并结合边值条件推导了时间最优控制的切换时间应满足的充要条件.利用切换时间所满足的非线性方程组分析和证明了时间最优控制的对称性及满足的条件:在不考虑阻尼系数时,问题的时间最优控制是机动时间上的对称函数.利用这个规律,对刚体+1阶挠性模态的时间最优姿态机动问题进行了解析求解.针对挠性模态阶次较高时难以求解非线性方程组的问题,将模型离散化,把问题处理成一系列受约束的最小二乘优化问题来求解,数学仿真表明了该方法的有效性. 展开更多

关键词 挠性航天器 姿态快速机动 时间最优控制

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基于抽样学习的开放量子系综时间最优控制

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作者 祁鹏 匡森 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第10期775-780,790,共7页

针对哈密顿量具有波动的、大量成员系统构成的开放量子系综,在密度矩阵的相干矢量体系下提出了一个双阶段近似时间最优控制算法,实现了系综中所有成员系统对于一个共同目标态的高保真度状态转移,同时确保了控制时间的近似最小.该算法首... 针对哈密顿量具有波动的、大量成员系统构成的开放量子系综,在密度矩阵的相干矢量体系下提出了一个双阶段近似时间最优控制算法,实现了系综中所有成员系统对于一个共同目标态的高保真度状态转移,同时确保了控制时间的近似最小.该算法首先根据表征系综哈密顿量波动情况的参数分布律对系综进行采样以便得到代表系综特性的一个样本系统集;然后基于该样本系统集、并借助基本的梯度法在两个阶段中分别对保真度和控制时间进行优化,得到了最终的最优控制律;最后在两能级开放量子系综上进行了数值仿真实验,验证了所提出算法的有效性. 展开更多

关键词 开放量子系综 时间最优控制 相干矢量

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