時滯系統(tǒng)優(yōu)化控制

內(nèi)容概要

本書是作者和作者的三位學(xué)生，從1992年至2007年間共同研究的成果的總結(jié)，也是近十年來作者就本課題在各地講學(xué)的系統(tǒng)總結(jié)，初創(chuàng)了單變量時滯系統(tǒng)優(yōu)化控制理論。全書共5章和一個附錄，包括預(yù)備知識、時滯系統(tǒng)二次優(yōu)化控制原理、背馳定律、總體滿意控制和非線性大時滯系統(tǒng)總體滿意控制。為了讓更多的讀者看懂，并且樂于應(yīng)用它去研究實際工程問題，本書主要用經(jīng)典控制論與Matlab相結(jié)合的方法展開討論，可供控制工程研究人員、高校師生以及工程技術(shù)人員參閱，也可以作為研究生教材和高年級學(xué)生選修課本。

書籍目錄

序PREFACE前言第1章　預(yù)備知識　1.1　引言　1.2　微分方程標(biāo)準(zhǔn)化　1.3　幾種優(yōu)化控制性能指標(biāo)的簡評　1.4　G-1型ITAE最優(yōu)控制律　1.5　X-Y型ITAE最優(yōu)控制律第2章　純時滯系統(tǒng)二次優(yōu)化控制原理　2.1　引言　2.2　單容純時滯系統(tǒng)二次優(yōu)化控制原理　2.3　比較研究一　2.4　雙容純時滯系統(tǒng)二次優(yōu)化控制原理　2.5　比較研究二第3章　背馳定律　3.1　引言　3.2　參數(shù)擾動強(qiáng)壯性　3.3　單容純時滯二次優(yōu)化控制系統(tǒng)的背馳定律　3.4　雙容純時滯二次優(yōu)化控制系統(tǒng)的背馳定律第4章　總體滿意控制　4.1　定義　4.2　單容時滯系統(tǒng)的總體滿意控制　4.3　雙容時滯系統(tǒng)的總體滿意控制第5章　非線性大時滯系統(tǒng)總體滿意控制　5.1　引言　5.2　非線性特性三種線性化方法　5.3　諧波線性化方法　5.4　幾種常見非線性特性諧波線性化系數(shù)　5.5　非線性大時滯系統(tǒng)總體滿意控制附錄　大時滯串級系統(tǒng)多重優(yōu)化控制原理簡介參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章　預(yù)備知識1.1 引言時滯系統(tǒng)為一難控系統(tǒng)，因為它的受控對象具有無窮維空間。根據(jù)最優(yōu)控制論，要實現(xiàn)優(yōu)化控制，它的觀察器和控制器都應(yīng)該是無窮維的。用物理方法無法實現(xiàn)這一目的，因此長期無法實現(xiàn)優(yōu)化控制。1994年，我們發(fā)表了《一類純時滯系統(tǒng)ITAE二次優(yōu)化控制》，用二次優(yōu)化控制原理，實現(xiàn)了它的優(yōu)化控制。所謂二次優(yōu)化，系指第一次用有窮維級數(shù)逼近時滯因子后，再用線性定常ITAE最優(yōu)控制律，實現(xiàn)它的優(yōu)化。然后回到無窮維空間，獲得無窮維觀察器和控制器結(jié)構(gòu)和主要參數(shù)，這時，只剩下一個未知量——時間比例尺，再用計算機(jī)仿真，求出滿足某一最優(yōu)性能指標(biāo)的最優(yōu)時間比例尺，便實現(xiàn)了第二次優(yōu)化控制。為什么要采用ITAE最優(yōu)控制律作為第一次優(yōu)化控制律，而不是其他各種最優(yōu)控制律?這就需要對現(xiàn)有的幾種最優(yōu)控制律進(jìn)行簡評。結(jié)果表明，在現(xiàn)有的幾種最優(yōu)控制律中，唯有D.Graham和R.C.1athrop兩人，于1953年提出線性定常ITAE最優(yōu)控制律，在工程上最適用，并已被我國工程界學(xué)者們廣泛采用。因此，我們也用它去研究單容時滯系統(tǒng)優(yōu)化控制，同樣取得滿意效果，但是，當(dāng)我們再用它去研究雙容時滯系統(tǒng)優(yōu)化控制時，當(dāng)時滯因子的近似模型取4階時，一次優(yōu)化控制系統(tǒng)的微分方程高達(dá)7階，采用G-1型ITAE最優(yōu)控制律，一次優(yōu)化系統(tǒng)出現(xiàn)自振蕩，這才發(fā)現(xiàn)了G-1型ITAE最優(yōu)控制律的缺陷，也就開發(fā)了新的ITAE最優(yōu)控制律，命名它為x-Y型ITAE最優(yōu)控制律，以示區(qū)別。X-Y型ITAE最優(yōu)控制律，工程上更實用，也就成為時滯優(yōu)化控制原理的基礎(chǔ)。

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