系统仿真在现代控制理论教学中的应用

文章结合线性二次型性能指标最优控制理论的设计方法,通过具体实例介绍在Mat-lab5.3环境下完成一个线性二次型最优控制器的设计过程,并研究了参数变化对最优控制系统的影响,说明了系统仿真在现代控制理论教学中的重要作用,提高了教学效果。     

利用勒让德多项式求解线性系统最优控制的近似方法

本文根据Legendre多项式的基本性质,导出积分运算矩阵,采用矩阵的Kronecker积求状态方程及线性时不变系统具有二次性能指标最优的近似解。     

指定极点区域的H~∞设计方法

提出了一种综合考虑闭环动态性能、鲁棒性及控制器本身稳定性能的指定极点区域的H~∞设计方法。按本文方法得到的控制器,具有鲁棒稳定能力强,闭环动态性能良好及控制器稳定等优点,具有良好的应用前景。     

基于动态补偿的矩形广义系统模型预测控制

针对线性矩形广义系统,研究了基于动态补偿的有限时域模型预测控制问题,给出了存在合适维数的动态补偿器使得闭环系统正则、无脉冲、稳定的充要条件.在有限时域性能指标中引入一个终端有限权矩阵来保证稳定性,并利用矩阵不等式和Lyapunov方程求解优化问题,将提出的Lyapunov方程转化为双线性矩阵不等式形式(BLMI),以便采用路径算法最小化性能指标,保证了闭环系统是容许的.数值算例验证了方法的有效性.     

线性奇异系统的最优极点配置

讨论了线性奇异系统在满足闭环极点要求的同时使系统最优的问题．在系统是正则束及能稳和能检测的前提下，给出了多输入多输出系统最优极点配置满足的条件及算法．     

基于随机线性二次最优的磁悬浮控制系统

在分析电磁型(EM S)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。     

带有模型不确定性的连续时间广义预测控制

针对模型不确定系统的连续时间广义预测控制,引入无穷时域的性能指标使闭环系统达到稳定.用递推最小二乘法估计系统的未知参数,在每个采样点基于估计的状态模型来计算控制输入.通过施加新的终端等式约束,将无穷时域性能指标的优化问题转化成可解的二次规划问题.利用后退时域性能指标的单调性证明,给出使连续时间广义预测控制达到闭环稳定的条件.仿真算例验证了算法的有效性.     

二次型与多元多项式的可约性

本文通过建立二次型与二次多项式的对应关系,由复数域上二次型可约的条件,推得对于任意n≥2,复数域上都存在不可约的n元二次多项式的结论。     

二阶分布参数系统反射反馈的极点配置

讨论了二阶分布参数系统反射反馈的极点配置问题,即在二阶发展方程描述的控制系统中,考虑反射控制律反馈的闭环控制系统的反本征值问题;在复可分的Hilbert空间中,将算子的非零单重的二次本征值问题转化为算子扰动的一次本征值问题,获得了本征值是内积方程的根的重要结果,在构造的单重极点的半纯函数得到了问题的解和解的构造性表达式。     

基于最优信息融合卡尔曼滤波的预测控制算法

针对噪声环境下的线性时不变系统,给出了基于最优信息融合卡尔曼滤波的预测控制算法.运用线性最小方差意义下的最优信息融合卡尔曼滤波方法获得状态估计,进而得到输出的 N步超前预测值,最后通过最小化二次性能指标获得基于信息融合状态估计的控制输入.仿真实例验证了算法的有效性.     

带小参数的最优二次控制问题的一个注记

本文讨论了二次型性能指标中含有小参数的线性系统最优控制问题,具体考虑了用Pontriagin极值原理、变分方法及Ritz法求解的情况。     

基于H∞状态反馈控制的证券组合投资策略

为研究使总收益实现最小不确定性的证券组合投资问题,建立了证券组合投资的离散时变状态空间模型,并提出了一个衡量风险大小的二次型性能指标.在这一新的模型和性能指标的基础上,运用离散时变系统的H∞状态反馈控制理论,得到了证券组合投资的H∞状态反馈控制策略.使用该控制策略可实现总资产按预期目标增长的控制目的.     

求解一类整数规划问题的序列定界组合算法

文首先提出了二维组合的定义及其生成算法,并将定界组合算法推广到 设计变量可以取任意多个整数值的情形,采用多级字典序的生成算法,按目标函数 的一定排列顺序有规律地生成所有组合,在生成组合的过程中,采用序列定界组合 算法有效地删除绝大多数非可行组合和非最优组合,大大地减少了搜索组合的个 数,具有比较高的计算效率.     

连续时滞系统的带有极点配置约束的鲁棒H∞滤波器设计

基于线性矩阵不等式方法,针对连续时滞系统,给出鲁棒H∞滤波器的设计;进而给出了使得一类不确定时滞系统的所有极点配置在一个给定的LMI区域中的H∞滤波器设计方法。最后,通过一个数值例子说明了本文设计方法的有效性。     

基于离散元法的双卧轴搅拌机工作性能的分析与研究

为提高双卧轴搅拌机的搅拌均匀性,研究搅拌机的运动参数与几何参数的最优组合,对其搅拌过程进行分析并建立双卧轴搅拌机的离散元模型。采用二次回归正交旋转组合试验设计,运用离散元软件EDEM对搅拌机搅拌均匀性进行正交虚拟试验。以离散率作为搅拌均匀性的评价指标,对试验结果进行回归分析,并应用SPSS软件得到各个试验因素的回归方程,利用Matlab绘制三维等值线图,确定了各参数对性能指标的影响规律。对试验因素进行优化计算,得出最优参数组合:当搅拌轴转速为61.93 r/min,筒毂直径为38.02 mm,叶片螺旋升角为46.34°时,搅拌机离散率为6.22%。采用试验验证了仿真结果,证明了应用离散元法研究搅拌机工作性能的可行性。     

随机需求下考虑服务水平的双渠道闭环供应链决策

随着消费者个性化需求的发展和市场不确定性需求的加剧,针对考虑服务水平的双渠道闭环供应链决策问题展开研究,运用数学建模、最优化理论、数值仿真案例分析法进行研究.以利润最大化为目标,构建集中决策模型和分散决策下斯坦博格两阶段动态博弈模型,并采用反向归纳法求解,建立供应商进行部分服务成本分摊决策模型.求解出满足双渠道随机需求的最大库存量、最优服务水平和服务成本分摊时最优分摊系数.通过仿真分析得出,供应商进行服务成本分摊决策时可以使制造商、零售商和供应链总体利润达到最优.     

价格随机条件下的闭环供应链应急数量弹性契约

在突发事件引起价格随机的条件下,采用数量弹性契约协调二级闭环供应链。针对价格稳定和价格随机两种市场情形,提出一种新的回收数量函数。认为回收数量应该受回收价格和期望销售量影响,而不是受回收价格和市场需求共同影响。根据新的回收数量函数建立应急数量弹性契约模型,探究闭环供应链协调的约束条件,得到废旧品最优回收价格和最优订货策略,对模型进行算例分析。研究结果表明:采用新的回收数量函数时闭环供应链拥有更高的最优订货量。当市场需求规模不断扩大时,期望需求量与期望销售量之间的差异也不断扩大,此时若以期望需求量为基础度量回收数量将会高估废旧品的真实回收数量,新的回收数量函数以期望销售量作为度量基础,能够有效克服这种缺陷。价格稳定和价格随机的突发事件下,基准数量弹性契约不能协调闭环供应链,若对批发价做出适当调整,闭环供应链能够恢复协调。     

关于带有边界条件的S_4~1(△_(mn)~(2))插值

二元样条插值在外形设计和数值计算中都有着广泛的应用。本文用的方法研究了矩形域上一类带有边界条件的二元四次样条插值的存在性和唯一性,给出该插值空间的维数,并着重讨论了它的逼近度。     

用MCS-51系列单片机实现直流力矩电机低速平稳控制

本文提出了一个用 MCS—51单片机实现的直流力矩电动机低速平稳控制系统。系统的性能指标是:电动机转速为1转/分,转速误差≤±5%。本系统是一个闭环的控制系统,以单片机8031芯片作为控制主机,测速发电机作为速度反馈,采用动态补偿算法建立校正环节的数学模型,由单片机实现系统的动态校正,并利用改变占空比实现直流力矩电机的脉冲宽度调速。通过实践,证明本文设计的系统是可行的。     

用相对极点法设计曲柄摇杆机构

针对曲柄摇杆机构中按行程速度变化系数设计,又有极限位置传动角要求的问题,提出了用相对极点法来设计的方法.