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周期时变线性系统的一般线性二次型最优控制(英文) 被引量:3
1
作者 陈阳舟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期415-418,共4页
讨论周期时变线性系统的一般线性二次型最优控制问题 ,即状态方程为非齐次方程且二次型性能指标包含线性项的一般情况 .给出了该问题可解的一系列充分必要条件 ,同时给出了最优控制的解析构造以及最优性能指标值 .
关键词 周期时变线性系统 线性最优控制 Riccati矩阵微分方程 Hamiltonian微分方程
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基于线性二次型最优控制策略的倒立摆实验系统搭建 被引量:9
2
作者 李劲松 颜国正 +1 位作者 冯剑舟 宋立博 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2010年第3期38-40,60,共4页
以自动控制领域典型的实验、教研设备——倒立摆系统作为研究对象,在建立了倒立摆系统数学模型的基础上,采用线性二次型最优策略进行控制,并利用MFC实现了人机交互,自主搭建了一套直线型一级倒立摆实验系统。系统的成功起摆与保持倒立... 以自动控制领域典型的实验、教研设备——倒立摆系统作为研究对象,在建立了倒立摆系统数学模型的基础上,采用线性二次型最优策略进行控制,并利用MFC实现了人机交互,自主搭建了一套直线型一级倒立摆实验系统。系统的成功起摆与保持倒立控制的实现,验证了建模的正确性与控制方式的有效性。 展开更多
关键词 倒立摆实验系统 建模 线性最优控制 系统搭建
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新能源直流组网倍流整流器线性二次型最优控制增强抗扰特性研究
3
作者 董帅 刘黎 +3 位作者 段天元 田艳军 赵华伟 李赢正 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期140-149,共10页
针对由可再生能源组成的直流电网电解氢系统,通过设计一种基于线性二次型最优控制(LQR)的全状态反馈控制方法,建立全状态误差量的小信号模型,利用系统状态误差量反馈的方法,在新能源并网带来的供电干扰和负荷波动下,改善DC-DC变流器的... 针对由可再生能源组成的直流电网电解氢系统,通过设计一种基于线性二次型最优控制(LQR)的全状态反馈控制方法,建立全状态误差量的小信号模型,利用系统状态误差量反馈的方法,在新能源并网带来的供电干扰和负荷波动下,改善DC-DC变流器的动态特性,提高电解设备的运行效率和槽内材料的寿命。结果证明,该方法可以显著地降低系统的电压、电流波动时间,且与常规的PI控制相比,对系统干扰的抑制效果更好。最后,对线性二次型最优控制所提出的理论与方法进行仿真验证,证明其正确性与适用性。 展开更多
关键词 新能源 DC-DC变流器 电解制氢 状态反馈 线性最优控制 抗扰特性
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燃料电池轿车动力系统线性二次型最优控制研究 被引量:2
4
作者 贠海涛 孙泽昌 +1 位作者 万钢 赵玉兰 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期112-116,共5页
建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池轿车动力系统的动态数学模型,根据系统的噪声特性,将动力系统线性二次型最优控制问题归结为线性二次型高斯问题,并建立了考虑随机干扰的燃料电池轿车动力系统线... 建立了包括燃料电池发动机、电机及其控制器、动力蓄电池组在内的燃料电池轿车动力系统的动态数学模型,根据系统的噪声特性,将动力系统线性二次型最优控制问题归结为线性二次型高斯问题,并建立了考虑随机干扰的燃料电池轿车动力系统线性二次型最优动力控制算法。离线仿真和实车转鼓试验证明,该算法能够充分考虑动力系统主要部件的动力性和经济性,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 燃料电池轿车 动力系统 建模 线性最优控制
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数字缸伺服系统线性二次型最优控制仿真研究 被引量:2
5
作者 张新宇 宋锦春 于晓光 《机械设计与制造》 北大核心 2014年第7期12-14,共3页
根据数字缸伺服系统的框图结构,建立了系统的状态空间方程数学模型;利用线性二次型最优控制理论,给出相应控制算法,设计了系统最优控制器,并通过MATLAB对系统特性进行仿真分析;对于采用最优控制算法前后的系统分别进行了阶跃响应和频率... 根据数字缸伺服系统的框图结构,建立了系统的状态空间方程数学模型;利用线性二次型最优控制理论,给出相应控制算法,设计了系统最优控制器,并通过MATLAB对系统特性进行仿真分析;对于采用最优控制算法前后的系统分别进行了阶跃响应和频率响应仿真分析,以验证该算法对系统动态特性的影响,同时又探讨了最优控制器中的加权矩阵对系统稳定性的影响。仿真结果表明,最优控制算法改善了系统动态品质,实现简单,且控制精度高,工程实用性强。 展开更多
关键词 数字缸 线性 最优控制 加权矩阵 仿真
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线性时变系统二次最优控制问题的保辛近似求解 被引量:2
6
作者 谭述君 钟万勰 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2007年第3期253-262,共10页
状态空间的最优控制体系是保守的,其近似算法应当保辛.提出了基于分段常值精细积分方法的保辛摄动近似方法,在同一框架下求解了线性时变LQ最优控制中的计算问题,即变系数矩阵Riccati方程和状态反馈方程.该算法是保辛的,具有很好的数值... 状态空间的最优控制体系是保守的,其近似算法应当保辛.提出了基于分段常值精细积分方法的保辛摄动近似方法,在同一框架下求解了线性时变LQ最优控制中的计算问题,即变系数矩阵Riccati方程和状态反馈方程.该算法是保辛的,具有很好的数值稳定性和精度.算例验证了算法的有效性. 展开更多
关键词 线性时变系统 线性最优控制 变系数Riccati方程 区段混合能 状态传递矩阵 保辛摄动
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控制能量有界的时不变系统线性二次型最优控制 被引量:1
7
作者 陈阳舟 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期451-454,共4页
本文通过新的途径讨论控制能量有界的时不变系统线性二次型最优控制问题.文中通过“不亏损的S-过程”方法将该问题转化成无约束的时不变系统线性二次型最优控制问题,从而利用后者的基本结果给出本文问题的最优控制的解析构造.结果表... 本文通过新的途径讨论控制能量有界的时不变系统线性二次型最优控制问题.文中通过“不亏损的S-过程”方法将该问题转化成无约束的时不变系统线性二次型最优控制问题,从而利用后者的基本结果给出本文问题的最优控制的解析构造.结果表明此时最优控制仍由一线性状态反馈控制器确定,但其增益矩阵的选择是与初始状态有关的,并且对某些初始状态还可能出现奇异情况. 展开更多
关键词 线性型问题 时不变系统 最优控制
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关于二次反馈控制双线性系统的极限环 被引量:1
8
作者 肖箭 《安徽大学学报(自然科学版)》 CAS 1995年第2期1-5,共5页
本文研究由二次反馈控制的双线性系统,给出了极限环存在性和不存在性定理。
关键词 反馈控制 线性系统 极限环 常微分方程
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积分二次约束线性系统的H_∞控制器设计:一种LMI方法
9
作者 胡中骥 施颂椒 翁正新 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期647-649,共3页
基于动态耗散理论 ,给出了具有积分二次约束线性系统稳定和具有L2 有限增益的充分条件 .导出了积分二次约束线性系统H∞ 状态反馈和动态输出反馈降阶控制器的设计方法 ,并转化为多个线性矩阵不等式 ,利用LMI工具箱求解 .
关键词 H∞控制 设计 积分约束线性系统 LMI方法 线性矩阵不等式 状态反馈 输出反馈
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基于反馈线性化的电液伺服系统线性二次型最优控制 被引量:8
10
作者 赵华 唐文献 +2 位作者 李存军 钱慧洁 苏世杰 《机床与液压》 北大核心 2016年第19期51-55,共5页
由于电液伺服系统的非线性,常规建模方法不能准确建模,导致控制精度与稳定性难以提高。针对电液伺服闭环控制系统建立了非线性数学模型,基于微分几何方法对模型进行反馈精确线性化建模,利用线性二次型最优控制方法计算出系统的最优控制... 由于电液伺服系统的非线性,常规建模方法不能准确建模,导致控制精度与稳定性难以提高。针对电液伺服闭环控制系统建立了非线性数学模型,基于微分几何方法对模型进行反馈精确线性化建模,利用线性二次型最优控制方法计算出系统的最优控制律,利用该模型实现了某船用构件力学性能测试平台的最优控制。研究结果表明:在反馈精确线性化结合最优控制的作用下,系统的响应快速性及控制精度均优于常规PID控制算法。 展开更多
关键词 反馈线性 最优控制 线性控制 电液伺服系统
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大型风力发电机组线性二次型高斯最优控制策略 被引量:14
11
作者 范晓旭 白焰 +1 位作者 吕跃刚 徐大平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第20期100-105,共6页
为优化额定风速下变速恒频风力发电机组的运行效能,使风力机既能最大化地捕获风能又能最小化随机风引起的疲劳载荷及功率波动,提出一种基于有效风速估计的自适应增益调度线性二次型高斯(gain schedule linear quadratic Gaussian optima... 为优化额定风速下变速恒频风力发电机组的运行效能,使风力机既能最大化地捕获风能又能最小化随机风引起的疲劳载荷及功率波动,提出一种基于有效风速估计的自适应增益调度线性二次型高斯(gain schedule linear quadratic Gaussian optimal control,GS-LQG)最优控制策略。该控制策略以扩展Kalman滤波器(extended Kalman filter,EKF)估计出的平均有效风速作为增益调度变量,根据风电机组稳态工作点的变化,自适应调整控制器参数,使得在每个工作点都能实现最优控制。以1.5MW风电机组作为研究对象,对大范围变化风况激励下,风电机组响应情况进行了仿真研究,结果表明该控制策略可以实现准确的风速估计,并且相对于传统控制策略能够有效缓和传动链上转矩的波动,平滑输出功率,对改善风电的电能质量,延长机组使用寿命具有重要意义。 展开更多
关键词 风力发电机组 有效风速估计 扩展KALMAN滤波器 线性型高斯最优控制 自适应增益调度
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基于线性二次型的单神经元PID最优控制器设计及仿真 被引量:8
12
作者 任雯 闻霞 王维庆 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2008年第5期123-124,154,共3页
讨论了线性二次型最优控制理论在神经网络PID控制系统中的应用。将二次型性能指标引入单神经元PID控制器中,设计出单神经元自适应PID最优控制器,从而实现了PID参数在线自适应寻优。给出了完整的设计过程和学习算法,分析了其稳定性。最后... 讨论了线性二次型最优控制理论在神经网络PID控制系统中的应用。将二次型性能指标引入单神经元PID控制器中,设计出单神经元自适应PID最优控制器,从而实现了PID参数在线自适应寻优。给出了完整的设计过程和学习算法,分析了其稳定性。最后,运用MATLAB仿真实现证明了该方法的可行性、有效性,并得到了较为理想的控制效果。 展开更多
关键词 神经网络PID 最优控制 型性能指标 仿真
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带有随机跳跃干扰的线性二次随机最优控制问题(英文) 被引量:9
13
作者 吴臻 王向荣 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第6期821-826,共6页
给出一类布朗运动和泊松过程混合驱动的正倒向随机微分方程解的存在唯一性结果 ,应用这一结果研究带有随机跳跃干扰的线性二次随机最优控制问题 ,并得到最优控制的显式形式 ,可以证明最优控制是唯一的 .然后 ,引入和研究一类推广的黎卡... 给出一类布朗运动和泊松过程混合驱动的正倒向随机微分方程解的存在唯一性结果 ,应用这一结果研究带有随机跳跃干扰的线性二次随机最优控制问题 ,并得到最优控制的显式形式 ,可以证明最优控制是唯一的 .然后 ,引入和研究一类推广的黎卡提方程系统 。 展开更多
关键词 最优控制 黎卡提方程系统 随机跳跃干扰 线性随机最优控制 随机微分方程
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基于线性二次型的多级联输水渠道最优控制 被引量:21
14
作者 王忠静 郑志磊 +1 位作者 徐国印 蒋光昱 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期383-389,共7页
灌溉输配水是水联网链路的重要环节,其自动控制水平直接影响着水联网效率和风险控制能力,对实现水资源高效管理与利用有重要意义。通过变化输水渠道线性积分时滞控制模型,建立了多级联渠道离散时间状态空间方程,基于线性二次型理论设计... 灌溉输配水是水联网链路的重要环节,其自动控制水平直接影响着水联网效率和风险控制能力,对实现水资源高效管理与利用有重要意义。通过变化输水渠道线性积分时滞控制模型,建立了多级联渠道离散时间状态空间方程,基于线性二次型理论设计最优状态反馈控制器,利用MATLAB求解和SOBEK模拟进行了验证。在甘肃省昌马南灌区多级联渠道运行过程优化控制的模拟结果显示,线性二次型算法能够使控制点水位较快恢复并稳定在设定值,控制过程动作与水位波动次数少、幅度小,效果远优于常规分布式PI反馈控制。线性二次型算法能够应对多级联渠道时滞、耦合特性和一般未知取水扰动,实现可靠供水服务和有效运行控制。目前算法仅采用反馈控制,尚无法应对过大未知取水扰动,还有进一步改进空间。 展开更多
关键词 水联网 多级联渠道自动控制 积分时滞模型 离散状态空间方程 线性最优控制
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基于ELVIS的倒立摆二次型最优控制实验系统设计 被引量:3
15
作者 费红姿 王纪方 +2 位作者 董全 郭新莲 宋恩哲 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2016年第3期70-74,77,共6页
基于NI-ELVISⅡ虚拟仪器实验平台设计开发了倒立摆平衡控制实验系统。首先分析了倒立摆的控制原理,建立了倒立摆控制系统的数学模型,设计了二次型最优控制器;然后在LabVIEW环境中,设计了倒立摆平衡控制实验的前面板,并进行了仿真和实验... 基于NI-ELVISⅡ虚拟仪器实验平台设计开发了倒立摆平衡控制实验系统。首先分析了倒立摆的控制原理,建立了倒立摆控制系统的数学模型,设计了二次型最优控制器;然后在LabVIEW环境中,设计了倒立摆平衡控制实验的前面板,并进行了仿真和实验研究。实验结果表明:该倒立摆实验系统具有良好的创新性,利用此系统学生可以自行开发不同的控制方法,从而激发学生学习控制理论的兴趣,调动学生的主动性,进一步提高实验教学质量。 展开更多
关键词 虚拟仪器 倒立摆 ELVIS 最优控制
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基于状态变换的交流伺服系统鲁棒二次最优控制方法 被引量:4
16
作者 董炀斌 蒋静坪 吴茂刚 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期82-87,共6页
针对参数不确定交流位置伺服系统,传统控制方式虽然设计简单,并保证系统具有较好的稳态性能,但无法确保系统的鲁棒性。本文针对这一情况,提出了一种基于状态变换的鲁棒二次最优控制策略,该方法在保持传统控制结构不变、系统具有较好稳... 针对参数不确定交流位置伺服系统,传统控制方式虽然设计简单,并保证系统具有较好的稳态性能,但无法确保系统的鲁棒性。本文针对这一情况,提出了一种基于状态变换的鲁棒二次最优控制策略,该方法在保持传统控制结构不变、系统具有较好稳态性能同时,又大大增强了系统对参数摄动的鲁棒性。实验证明,该方法实现简单、控制效果良好。 展开更多
关键词 交流位置伺服系统 鲁棒最优控制 状态变换
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正倒向随机微分方程与一类线性二次随机最优控制问题(英文) 被引量:4
17
作者 王向荣 高自友 吴臻 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第1期32-37,共6页
讨论一类正倒向随机微分方程解的存在唯一性及其对应的一类线性二次随机最优控制问题 ,利用单调性方法证明了一类特殊的正倒向随机微分方程解的存在唯一性定理 ,利用该结果研究一类耦合了一个倒向随机微分方程的线性随机控制系统广义最... 讨论一类正倒向随机微分方程解的存在唯一性及其对应的一类线性二次随机最优控制问题 ,利用单调性方法证明了一类特殊的正倒向随机微分方程解的存在唯一性定理 ,利用该结果研究一类耦合了一个倒向随机微分方程的线性随机控制系统广义最优指标随机控制问题 ,得到由正倒向随机微分方程的解所表示的唯一最优控制的显式表达式 ,并得到精确的线性反馈及其对应的Riccati方程 . 展开更多
关键词 线性随机最优控制 倒向随机微分方程 RICCATI方程
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平面二级倒立摆的线性二次最优控制 被引量:3
18
作者 赵文龙 陈能祥 +1 位作者 曹博 李俊 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2013年第11期56-59,196,共5页
采用Lagrange方程建立了平面二级倒立摆的非线性动力学模型,将其在平衡位置附近进行线性化,得到系统在2个正交控制方向解耦的近似模型。根据最优控制理论设计了系统的线性二次最优调节器,并利用Visual C++6.0和Visual Basic 6.0实现了... 采用Lagrange方程建立了平面二级倒立摆的非线性动力学模型,将其在平衡位置附近进行线性化,得到系统在2个正交控制方向解耦的近似模型。根据最优控制理论设计了系统的线性二次最优调节器,并利用Visual C++6.0和Visual Basic 6.0实现了人机交互,实时控制在多媒体定时器中断服务函数内实现,自主搭建了一套平面二级倒立摆实验平台。系统成功实现稳摆控制,仿真及实验结果表明建立平面二级倒立摆解耦模型的合理性与控制算法的有效性。 展开更多
关键词 平面级倒立摆 建模 解耦 线性最优控制 多媒体定时器
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基于动态规划原理的混杂系统二次型最优控制 被引量:2
19
作者 陈阳舟 林林 崔平远 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期278-281,共4页
针对性能指标为二次型的最优控制问题,对子系统切换时刻顺序固定的切换型线性混杂系统,利用动态规划原理,将一个多级决策过程分解为一系列易于求解的单级决策过程,即任意没定切换时刻lk(k=1,2,…,K)以后,将整个混杂系统寻优过... 针对性能指标为二次型的最优控制问题,对子系统切换时刻顺序固定的切换型线性混杂系统,利用动态规划原理,将一个多级决策过程分解为一系列易于求解的单级决策过程,即任意没定切换时刻lk(k=1,2,…,K)以后,将整个混杂系统寻优过程分解为K+1个单级寻优过程,并依此给出了混杂最优控制的解析构造方法和求解步骤,编制了基于MATLAB6.1的遗传算法程序,完成了最优搜索. 展开更多
关键词 混杂系统 最优控制 线性 动态规划 静态规划 遗传算法
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采用逆系统设计和二次型最优控制提高变风量箱的性能 被引量:1
20
作者 王军 王雁 +1 位作者 王瑞祥 邵惠鹤 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1412-1416,共5页
采用逆系统设计方法对变风量空调箱的控制系统,包括控制系统的内环(风量控制回路)和外环(房间温度控制回路),进行逆系统设计.消除了在设计时将非线性系统做近似线性化处理所带来的设计缺陷;同时采用二次型最优控制技术对变风量空调箱的... 采用逆系统设计方法对变风量空调箱的控制系统,包括控制系统的内环(风量控制回路)和外环(房间温度控制回路),进行逆系统设计.消除了在设计时将非线性系统做近似线性化处理所带来的设计缺陷;同时采用二次型最优控制技术对变风量空调箱的控制器进行优化设计,使控制器的参数达到最优值.逆系统设计方法与二次型最优控制技术相结合能有效地改进和提高变风量箱的控制品质和性能. 展开更多
关键词 系统设计 最优控制 变风量箱
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