最优控制的数学问题(一)

最优控制的数学问题(一)

一、最佳控制的数学問題(Ⅰ)(论文文献综述)

崔玲丽,肖志权[1](2003)在《机器人柔性手臂混合ITAE最佳鲁棒控制研究》文中研究指明机器人柔性手臂动力学模型的复杂性及客观系统中的不确定因素,使传统的控制系统很难达到预定的控制要求,寻求鲁棒性强的控制策略势在必行。针对模型参数及扰动的不确定性,进行混合ITAE最佳控制、H∞PID鲁棒控制策略研究,同时利用遗传算法(GA)的隐含并行性和全局搜索特点整定控制器的控制参数以达到混合ITAE、H∞优化性能,并用MATLAB软件进行数值仿真,结果表明这种控制设计方法适用于柔性机器人手臂的控制。

项国波,杨益群,杨启文[2](1995)在《一类单容纯时滞系统二次优化控制》文中认为本文研究受控对象为和二次优化控制,给出一个经验公式,用以确定二次优化控制器的优化参数,可以节省大量仿真寻优机时,结果表明,二次优化控制兼有Smith预估器全补偿纯时滞和状态反馈两类控制器的优点,性能指标好,鲁棒性强;尽管G_a(P)和G_b(P)两者结构不同,但它们二次优化系统性能指标相近:一阶模型无超调;二阶模型σ_2%≤2%;三阶模型σ_3%≤3.3%;四阶模型σ_4≤5.5%,最后讨论一个算例,算法简便,适合工程设计。

言茂松[3](1978)在《最佳控制与观测(一)》文中进行了进一步梳理 前言随着空间技术和电子计算机技术的发展,现代控制理论在六十年代开始形成并逐步完善起来,基本理论和工程应用的研究一直都很活跃,目前已经逐步为更多从事自动控制的科技和数学人员所理解,并开始应用到各个领域中去,例如制导、火箭发射、导弹、导航、电力系统、运输、生产过程控制、通讯等等。现代控制理论的特点是采用状态空间分析,应用矩阵论和概率论等数学工具,在时域内对自动控制系统直接进行综合,使得控制理论达到了一个新的发展阶段。它特别适用于以电

易树根[4](1990)在《同步发电机直流励磁系统ITAE最佳控制》文中认为本文论述改善同步发电机直流机励磁系统动特性的方法。运用ITAE最佳控制理论,讨论了PI或PID型串联校正和TC反馈最佳控制,结合工程实践,给出了设计和试验实例。

项国波,钱业青,蒋轶颖[5](2000)在《多目标优化控制系统》文中研究说明本文给出多目标优化控制系统(MOCS)的定义、稳定判据和用来实现MOCS优化控制的三种非线性控制器(Clegg积分器、X-Q和X-J两种过渡过程自适应PID)与三种优化算法,并给出相应的算例。性能指标好,易于工程实现,解决了控制论中长期没有解决的MOCS优化控制问题。

唐涛南,魏守平,程时杰,梁方[6](1998)在《基于逆系统方法发电机非线性励磁调节器研究》文中研究表明将非线性系统的逆系统方法用于电力系统,结合ITAE最佳控制规律,推导出了发电机非线性励磁控制规律.大扰动仿真结果表明,基于逆系统方法设计的发电机非线性励磁控制器能较大地改善系统的动态性能.同时,该方法的线性化过程较微分几何方法简单得多,更适于工程应用.

李青[7](2009)在《无线移动自组网MAC关键技术研究》文中研究表明媒体接入控制(MAC)协议作为无线移动自组网的关键技术之一,主要解决多个用户高效、合理地共享有限的无线信道资源的问题。MAC协议在自组网协议栈中接近底层,对网络的归一化吞吐、时延、生存寿命等性能指标都有着直接和重要的影响。由于无线移动自组网具有无中心、多跳、节点能源受限等诸多不同于现有无线网络(蜂窝系统,全连通网络)的特点,所以MAC协议的设计面临着许多新问题。目前,MAC协议设计已成为该领域的一个研究热点,吸引着众多的研究者。高效地利用无线信道资源是任何一种网络对MAC协议最基本的共性要求。在所有节点都是一跳可达的全连通网络中,某一时刻只存在一对通信节点,信道的效率通常是指时间域上的效率。多跳网络中允许多对在空间上互不影响的节点同时通信,在协议设计时必需充分考虑如何提高无线信道资源的空间效率。在自组网中,一跳范围内主要存在三种通信模式:点到点的单播通信、点到多点的广播通信以及最新兴起的多点到点的协作通信。上述三种通信模式各具特点,需要针对问题分别考虑如何提高信道资源的效率。本文紧紧围绕点到点、点到多点、多点到点三种通信模式,重点从提高无线信道资源的空间效率和时间效率的角度对媒体接入控制技术进行研究。论文的主要工作总结如下:1.提出了一种新的媒体接入控制机制一“礼貌”MAC (gmMAC),通过把节点行为模式不同的典型网络转化为带约束的排队系统建立了gmMAC的分析模型,并进行了深入的理论分析,给出了gmMAC能够有效地改善网络吞吐和时延性能的条件以及相应的最佳控制准则,解决了随机接入类MAC协议中节点“贪婪、自私”地竞争信道,造成网络性能严重下降的问题。2.根据gmMAC的思想,通过引入双向边干扰度的概念,刻画了一跳通信链路对资源的占用情况,并根据gmMAC的理论分析转化为对网络性能的影响。基于这一概念,以网络平均干扰度为基准,采用余弦反正切的非线性调整方式,提出了一种基于双向边干扰度的分布式、可实现的gmMAC算法bee-gmMAC。仿真分析说明bee-gmMAC在归一化吞吐和时延上的性能远优于传统的"gMAC"。3.通过引入广播/组播代价函数,建立了可靠广播/组播协议主要实现方式的协议效率与接收节点个数、分组长度、误比特率等关键参数间定量的数学关系,给出了效率最高的可靠广播/组播实现方式随上述关键参数的变化而变化的结论。在此基础上提出了一种自适应可靠广播/组播MAC协议ARBMAC。仿真分析表明利用该协议节点可以正确地为每个数据分组选择最佳的实现方式,从而有效地提高协议的效率。4.分析了广播/组播分组的接收节点集合R中全部节点正确接收分组的条件,引出了确认冗余度和冲突域的概念。定义了R的冲突域,进而引出了等价冲突域的概念。证明了最小等价冲突域生成集R’min,R’min(?)R中的全部节点正确收到了数据分组是R中的全部节点都正确接收到了数据分组的充要条件。在此基础上,提出了一种基于地理位置信息的可靠广播/组播确认冗余度消除算法LARE。仿真分析说明了LARE算法可以在保证协议可靠性的前提下,有效地提高协议效率。5.设计了一种支持相干协作的跨层MAC协议CCMAC。CCMAC的信道探测机制能够确保接收端信号的同相加。采用ARBMAC协议完成数据的分发。同时把协作节点选择嵌入到数据分发过程中,有效地消除了“协作空洞”。此外,采用“一步预约”的资源分配原则和采用“即时确认,邻近重传”的确认重传原则分别提高空间和时间效率。仿真分析表明CCMAC可以有效地提高网络吞吐。6.提出了一种同步与异步MAC协议平滑过度的方法,解决了在网络中存在部分异步节点时同步协议MAC协议的平滑过度问题,并以第一完成人申请国家发明专利。7.设计了一种软配置MAC协议设计框架,降低了传感器网络中MAC协议与应用的耦合程度,解决了协议的灵活再配置问题,并以第一完成人申请国家发明专利。

余愿[8](2010)在《中厚板液压压下位置伺服控制系统的设计与研究》文中研究表明板厚精度是钢板轧制的重要指标之一,板厚控制也是轧制领域中核心技术之一。自动厚度控制是一种对轧板中心部分的板厚进行自动控制的技术,近年来成为热轧板带钢轧机以及冷轧机不可缺少的技术装备。高精度轧制成为了目前轧制技术的一个重要发展方向,这也对液压AGC系统的控制精度有了更高的要求。本文首先概述了中厚板热轧理论,包括了中厚板热轧工艺和轧机的压下方式。在第二章中对液压伺服控制系统进入了深入的研究,介绍了电液伺服控制系统的组成及发展,并分析了阀控非对称液压缸的工作特性,建立了阀控缸双向运动的模型(包括了电液伺服控制系统的线性模型和非线性模型)。为了进一步提高中厚板轧制控制水平和板厚精度,一些智能算法逐渐被应用到钢铁领域中来。本文进一步对差分进化算法进行了详细的综述和研究。差分进化算法是一种基于群体差异的启发式随机搜索方法,有原理简单、控制参数少、鲁棒性强等优点,差分进化算法有很多种差分策略,比较有代表性且效果较好的是DE/rand/1和DE/best/1。在进行理论研究之后,用Matlab语言描述DE算法的流程,以Rosen brock函数为例,比较了不同差分策略下的寻优结果。本文的另一项工作是基于ITAE最佳调节律,提出了差分进化PID控制器的方法,实现了PID参数的在线整定。将此方法应用于建立好的液压AGC系统中,并对系统进行了仿真,比较了模型线性化和非线性的响应特性,以及差分进化整定PID参数的控制与常规方法整定PID的控制效果,通过仿真结果和数据验证了该方法的可行性和控制效果。而ITAE调节律过渡过程具有快且稳的特点,并且对实际的工程实践有很好的适用性,对比目前工业上常用的PID调节律,它具有更好的性能指标,因此被看作是单输入单输出最佳控制系统以及自适应控制系统最佳的性能指标。

杨维,刘俊波,李勇[9](1998)在《风窗自动监测与调节系统预估控制的实现》文中研究指明针对风窗自动监测与调节系统过程通道的时滞性,提出了Smith预估控制及自适应Smith预估控制方案,并对PID参数进行了优化整定。

刘建[10](2011)在《AMT离合器控制方法与试验研究》文中研究指明随着人们对汽车驾驶舒适性要求的提高,自动变速器得到了大力发展。根据中国国情的需求,由于AMT是在传统手动变速器上发展起来的,不需要对原变速器做大的改动,具有较好的继承性,因此AMT具有较广阔的发展前景。离合器接合控制是AMT设计的关键技术之一。本文分析了几种典型控制方法,发现它们仍然存在一定的局限性,不能较好地解决以下两个矛盾,一是控制参数的精简化和全面性的矛盾,二是离合器控制目标值的适时性和精确性的矛盾。本文分析了离合器接合和工作特性,并根据膜片弹簧的载荷—变形特性,建立了压紧力和形变位移之间的本构关系,并分析了AMT离合器系统的动力学关系,建立了离合器动力学模型。综合了几种典型控制方法的合理部分,利用模糊控制理论建立了驾驶员意图和初级接合速度的模糊规则,选取冲击度和发动机转速为目标接合速度的优化参数,计算了优化参数对目标接合速度的总优化值,得到了一种最佳离合器控制方法。利用MATLAB/Simulink建立了离合器模型、发动机模型和最佳离合器控制模型,并对四种主要工况进行了仿真分析,发现最佳控制方法与典型控制方法相比,平均冲击度降低了1 m/s3,平均接合时间减少了0.2s,表明了最佳控制方法的合理性,能够实现汽车起步快速、平稳,并降低了离合器磨损。为了验证仿真结果的合理性和各仿真模型的正确性,对四种主要工况进行了整车试验,试验结果表明最佳控制比典型控制的平均最大冲击度小0.75 m/s3,平均接合时间短0.225s,证明试验结果与仿真分析结果基本符合。

二、最佳控制的数学問題(Ⅰ)(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、最佳控制的数学問題(Ⅰ)(论文提纲范文)

(7)无线移动自组网MAC关键技术研究(论文提纲范文)

表目录
图目录
缩略词索引
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 无线移动自组网的研究与发展现状
        1.1.1 无线移动自组网的发展历程
        1.1.2 无线移动自组网的应用
    1.2 无线移动自组网的特点
    1.3 无线移动自组网的关键技术
    1.4 媒体接入控制技术
    1.5 课题来源及工作概述
    1.6 论文结构安排
第二章 MAC协议研究现状
    2.1 MAC协议的分类
        2.1.1 根据接入机制的分类
        2.1.2 随机竞争类MAC协议
    2.2 MAC协议的技术演进
        2.2.1 从ALOHA到CSMA
        2.2.2 MACA及其相关协议
        2.2.3 FAMA及其相关协议
    2.3 关键问题及研究进展
        2.3.1 无线信道的效率
        2.3.2 其它问题
    2.4 本章小结
第三章 "礼貌"MAC理论研究
    3.1 研究背景
    3.2 基本思想
    3.3 非饱和网络中的礼貌MAC
        3.3.1 数学模型的建立
        3.3.2 缓存队列为无穷
        3.3.3 缓存队列为1
    3.4 饱和网络中的礼貌MAC
        3.4.1 网络性能分析
        3.4.2 目标函数
    3.5 重要结论
    3.6 小结
第四章 基于双向边干扰度的"礼貌"MAC算法
    4.1 问题的分析
    4.2 基本思想
    4.3 关键问题
        4.3.1 评价主体的确定
        4.3.2 干扰度的定义
        4.3.3 控制准则
    4.4 性能分析
        4.4.1 与gMAC的性能比较
        4.4.2 比较基准对算法的影响
        4.4.3 调整方式对算法的影响
    4.5 小结
第五章 自适应可靠广播/组播MAC协议
    5.1 研究背景
    5.2 问题的产生
    5.3 不同实现方式的理论分析
        5.3.1 有确认广播
        5.3.2 有确认单播
        5.3.3 混合方式
        5.3.4 数值计算结果
    5.4 ARBMAC协议
    5.5 仿真分析
    5.6 小结
第六章 位置信息辅助的可靠广播/组播确认冗余度消除算法
    6.1 研究背景
    6.2 确认冗余的概念
    6.3 最小等价冲突域定理
    6.4 LARE算法
    6.5 仿真分析
    6.6 小结
第七章 支持相干协作的MAC协议
    7.1 研究背景
    7.2 系统模型
    7.3 问题的分析
        7.3.1 信道状态信息
        7.3.2 协作节点的选择
        7.3.3 资源的分配
        7.3.4 确认与重传
    7.4 一种支持相干协作的高可靠性MAC协议
        7.4.1 基本思想
        7.4.2 关键问题
        7.4.3 仿真分析
    7.5 小结
第八章 工作总结
    8.1 论文工作总结
    8.2 其它工作
        8.2.1 同步异步平滑过渡方法
        8.2.2 软配置MAC协议设计框架
    8.3 进一步工作展望
附录A
附录B
参考文献
作者简历 攻读博士学位期间完成的主要工作
致谢

(8)中厚板液压压下位置伺服控制系统的设计与研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 板厚自动控制技术发展综述
        1.2.1 板厚自动控制的发展概况
        1.2.2 板厚调节方式的发展
        1.2.3 板厚自动控制的国内外发展现状
    1.3 课题来源与研究目的和意义
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 研究目的和意义
    1.4 本文研究的主要内容
第2章 中厚板液压伺服系统理论与实践
    2.1 中厚板热轧概述
        2.1.1 热轧板带钢及工艺
        2.1.2 中厚板热轧工艺
        2.1.3 中厚板轧机压下方式
    2.2 液压伺服控制系统
        2.2.1 液压伺服控制系统概述
        2.2.2 液压伺服控制技术的发展及应用
        2.2.3 液压控制系统的特点
        2.2.4 液压伺服控制系统的组成和分类
    2.3 电液位置伺服系统的数学模型
        2.3.1 液压控制模式
        2.3.2 阀控缸基本动态方程及流量补偿
        2.3.3 电液伺服阀的数学模型
        2.3.4 液压缸的线性和非线性数学模型
    2.4 其它环节的数学模型
        2.4.1 位置控制器环节
        2.4.2 伺服放大器环节
        2.4.3 位移传感器环节
    2.5 电液位置伺服系统模型的建立
        2.5.1 电液位置伺服系统的线性模型
        2.5.2 电液位置伺服系统的非线性模型
    2.6 中厚板液压伺服系统的实践
        2.6.1 液压伺服系统的硬件配置
        2.6.2 液压伺服系统软件实现
    2.7 本章小结
第3章 差分进化算法
    3.1 差分进化算法概述和发展
        3.1.1 差分进化算法简介
        3.1.2 差分进化算法的发展
    3.2 差分进化算法原理
        3.2.1 差分进化算法基本思想
        3.2.2 差分进化算法基本步骤
        3.2.3 差分进化算法的Matlab语言描述
    3.3 差分进化算法的改进
        3.3.1 控制参数的改进
        3.3.2 差分策略的改进
        3.3.3 选择策略的改进
    3.4 本章小结
第4章 差分进化算法在PID参数整定中的应用
    4.1 PID控制器概述
    4.2 PID参数整定
        4.2.1 PID参数整定的性能指标
        4.2.2 PID参数整定方法
    4.3 ITAE最佳控制律
        4.3.1 ITAE最佳调节律的参数确定
        4.3.2 ITAE最佳控制系统的标准形式
        4.3.3 位移无静差ITAE最佳控制系统的基本特点
    4.4 基于ITAE最佳控制律的PID参数差分进化
        4.4.1 系统结构
        4.4.2 适应度函数
    4.5 本章小结
第5章 仿真结果与分析
    5.1 电液位置伺服系统参数设定
    5.2 仿真结果及分析
        5.2.1 线性和非线性模型仿真对比
        5.2.2 差分进化整定PID参数仿真
        5.2.3 结论
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 研究展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢

(10)AMT离合器控制方法与试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 AMT国内外发展历史及现状
        1.2.1 AMT国外发展历史及现状
        1.2.2 AMT国内发展历史及现状
    1.3 AMT关键技术
        1.3.1 离合器控制
        1.3.2 换挡控制
        1.3.3 发动机控制
        1.3.4 执行机构设计
    1.4 本文研究内容
2 AMT离合器系统工作特性分析
    2.1 AMT离合器系统组成及工作原理
    2.2 名爵3发动机工作特性研究
    2.3 名爵3膜片弹簧离合器的特性分析
        2.3.1 膜片弹簧离合器结构及工作原理
        2.3.2 分析膜片弹簧的载荷-变形特性
    2.4 AMT离合器执行机构工作特性
        2.4.1 AMT离合器执行机构种类
        2.4.2 电动传动系统组成及工作原理
        2.4.3 探讨新型离合器执行机构
    2.5 本章小结
3 AMT离合器接合控制方法研究
    3.1 离合器接合过程动力学分析
        3.1.1 离合器接合过程分析
        3.1.2 离合器接合过程动力学分析
    3.2 建立离合器接合过程评价体系
    3.3 AMT离合器接合控制的分类
    3.4 确定AMT离合器接合控制方法
        3.4.1 制定AMT离合器接合控制目标
        3.4.2 对比几种典型离合器控制方法
        3.4.3 确定AMT离合器最佳控制方法
    3.5 本章小结
4 AMT离合器接合控制系统设计及仿真
    4.1 模糊控制基本理论
        4.1.1 模糊控制系统的基本结构
        4.1.2 模糊控制系统的组成
    4.2 离合器半接合点位置的确定
        4.2.1 影响离合器半接合点位置的因素
        4.2.2 辨识离合器半接合点位置的方法
    4.3 确定离合器初级接合速度目标值
        4.3.1 驾驶员意图模糊控制规则
        4.3.2 初级接合速度模糊控制规则
    4.4 制定离合器目标接合速度优化值
        4.4.1 选取优化参数
        4.4.2 发动机转速对接合速度的优化值
        4.4.3 冲击度对接合速度的优化值
        4.4.4 接合速度的总优化值
    4.5 离合器接合仿真分析
        4.5.1 离合器系统仿真模型
        4.5.2 四种主要工况仿真分析
    4.6 本章小结
5 整车试验研究
    5.1 试验规划
        5.1.1 试验目的
        5.1.2 试验对象及设备
        5.1.3 试验内容
    5.2 试验结果及分析
        5.2.1 四种主要工况离合器起步试验结果
        5.2.2 试验结果综合分析
    5.3 试验结果与仿真结果对比分析
    5.4 本章小结
6 全文总结
    6.1 结论
    6.2 全文工作
    6.3 全文创新点
    6.4 工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间参加的科研及发表论文情况

四、最佳控制的数学問題(Ⅰ)(论文参考文献)

  • [1]机器人柔性手臂混合ITAE最佳鲁棒控制研究[J]. 崔玲丽,肖志权. 计算机工程与应用, 2003(13)
  • [2]一类单容纯时滞系统二次优化控制[J]. 项国波,杨益群,杨启文. 信息与控制, 1995(04)
  • [3]最佳控制与观测(一)[J]. 言茂松. 电气传动, 1978(03)
  • [4]同步发电机直流励磁系统ITAE最佳控制[J]. 易树根. 电力系统自动化, 1990(04)
  • [5]多目标优化控制系统[J]. 项国波,钱业青,蒋轶颖. 电气传动, 2000(01)
  • [6]基于逆系统方法发电机非线性励磁调节器研究[J]. 唐涛南,魏守平,程时杰,梁方. 华中理工大学学报, 1998(S1)
  • [7]无线移动自组网MAC关键技术研究[D]. 李青. 解放军信息工程大学, 2009(01)
  • [8]中厚板液压压下位置伺服控制系统的设计与研究[D]. 余愿. 武汉理工大学, 2010(12)
  • [9]风窗自动监测与调节系统预估控制的实现[J]. 杨维,刘俊波,李勇. 煤矿自动化, 1998(01)
  • [10]AMT离合器控制方法与试验研究[D]. 刘建. 南京理工大学, 2011(05)

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最优控制的数学问题(一)
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