离散时滞双线性系统的近似最优控制

研究具有二次型性能指标的离散时滞双线性系统最优控制问题。对既带有时间超前项又带有时间滞后项的非线性两点边值(TPBV)问题,通过逐次逼近算法(SAA)构造不含超前滞后项的线性非齐次TPBV问题迭代序列。最优控制律由精确的线性反馈项和非线性时滞补偿序列的极限项组成。取补偿项序列的有限次迭代值,获得次优控制律。通过仿真,验证算法的有效性。     

线性时变大系统的分散最优控制与镇定

本文提出一种关于线性时变大系统最优控制的二次型性能指标分解方法。据此研究线性时变大系统局部分散最优控制的逆问题．得到大系统关于某二次型性能指标存在最优状态反馈控制律的条件，同时它也是大系统局部分散镇定的一个新的充分条件．     

正弦干扰下时滞系统的状态预测观测器与前馈-反馈预测控制器设计

研究控制变量含有时滞的线性系统在外部正弦干扰下的最优减振预测控制问题。利用系统的控制向量和被控对象的预测输出向量 ,设计了 1种全维状态预测观测器。并将该状态观测器用于时滞控制系统的最优前馈 -反馈预测控制中。频域分析表明 ,应用该状态预测观测器可将闭环系统的时滞项移至系统闭环结构之外 ,从而其优化控制规律完全可以按无时滞系统进行设计。时域分析表明 ,设计的预测控制器对外部正弦干扰有较强的鲁棒性 ,得到的结果关于二次型平均性能指标是次优的     

建筑结构的鲁棒H∞最优控制

针对传统线性二次型最优控制(Linear quadratic optimal control,LQR)等主动控制方法存在鲁棒性较差的不足,考虑结构参数和外部激励的不确定性,提出一种控制算法简单、便于工程应用的鲁棒H∞最优控制方法.将工程中常用的二次型最优指标结合于鲁棒H∞控制系统的分析中,使得控制器的性能指标容易衡量;通过引入线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequalities,LMI)减小求解的复杂度.以一个多层剪切型建筑结构模型为例进行了仿真,并与LQR方法进行对比,仿真结果初步表明该方法具有较好的控制效果和鲁棒性.     

孝妇河源头地区岩溶地下水资源可持续利用的决策支持研究

基于运筹学和系统工程学的基本理论，建立了地下水最优控制模型，并采用微分动态规划方法进行求解，最后直接根据淄博市孝妇河源头地区地下水资源的可持续利用需求，建立了该区的地下水最优控制模型，并求得了最优解。     

绿洲防护林系统的最优控制模式及其应用研究

以河西地区绿洲防护林系统为研究对象，分析了防护林资源分布的时空特征及建群种的增长动态，运用生物控制理论，构建了防护林区生物资源管理的最大持续产量模型、生态经济意义下的最优控制模型及多资源种群控制模型。根据有关模型和试验观测结果，确定了防护林建群种的资源保护指标、生态经济意义下的最优种群水平和人工调控措施。该防护林主要建群种二白杨胸径的保护指标为 k/2＝18．22cm，在不同成本与价格比下计算了主要建群种二白杨胸径指标的个最优控制量。估算了防护林系统的生态需水量，其中农田生态需水量为 1 796 m³/hm²，固沙林和阻沙防护林生态需水量为57 100m³/hm²，并提出了相应的持续发展对策。     

地下水水量水质的最优控制——几何规划的应用

提出应用几何规划方法求解地下水水量水质的最优控制问题.为便于几何规划的实际应用,对于一堆稳态地下水水量水质控制问题,采用将流速因子从水质方程系数矩阵中分离处理的方法,使得浓度具有显式表示的可能,从而大大减少约束条件的数目.对于地下水水量水质控制中的负系数问题,应用A-W法处理.计算结果表明,提出的方法是可行的.     

基于线性二次型的多级联输水渠道最优控制

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。     

地震下结构振动的最优控制算法模型比较与改进

模拟地震激励输入结构的过程,将控制目标函数化解到每个时间步长上。用激励所产生的脉冲响应重新构造控制目标函数,直接从泛函变分出发,推导出了一种改进的最优控制算法,并用状态转移的数值方法加以实现。从概念上讲,本算法是一种更为合理的结构最优控制算法。算例表明,在相同控制能量下,本算法能更有效地削减响应峰值,且稳定性良好。     

多层结构MTMD振动控制系统参数优化研究

采用振动控制算法中的线性二次型最优控制,研究了在地震作用下的结构控制作用系统参数优化设计,即假定控制器数量、位置,对控制作用参数进行优化.将选取的主结构简化为多自由度模型,将MTMD(多重调谐质量阻尼器)对结构的反力与地震荷载共同作为结构的荷载输入分析;基于对主结构多模态耦合作用的考虑以及MTMD加载位置的初步假定,以二次型性能指标对系统状态方程加以控制.得到控制效果与利用最优参数法的结构控制效果做进一步比较验证.最后利用ANSYS优化设计模块,对已得到的控制器参数进行二次优化.