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地震作用下主动减震结构的时滞离散最优控制

工程力学 2004年第2期21卷 88-94页

作者：潘颖王超蔡国平西安交通大学工程力学系西安710049 上海交通大学工程力学系上海200030

对地震作用下线性时滞结构的离散最优控制方法进行研究,按时滞量为采样周期的整数倍和非整数倍两种情况,将时滞连续控制系统离散为形式上不包含时滞的标准离散形式,采用连续时间形式的性能指标函数,按照离散最优控制方法进行控制设计。... 详细信息

对地震作用下线性时滞结构的离散最优控制方法进行研究,按时滞量为采样周期的整数倍和非整数倍两种情况,将时滞连续控制系统离散为形式上不包含时滞的标准离散形式,采用连续时间形式的性能指标函数,按照离散最优控制方法进行控制设计。所得出的控制律表达式中,除了含有当前的状态反馈外,还包含有前若干步控制项的组合。最后结合一个三自由度建筑结构模型进行仿真计算,结果表明,算法中采用连续时间形式的性能指标函数优于离散形式的性能指标函数,此方法易于保证控制系统的性能和稳定性,而且可以看到,控制系统的时滞量并非越短越好。

关键词：主动控制时滞离散最优控制建筑结构地震响应

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考虑时滞影响的柔性悬臂梁的离散最优控制

航空学报 2003年第4期24卷 306-311页

作者：蔡国平洪嘉振上海交通大学工程力学系上海200030

对考虑时滞影响的柔性悬臂梁的离散最优控制进行研究。首先给出包含有时滞项的控制模态方程 ,然后将控制模态方程离散化和标准化 ;连续时间形式的性能指标也离散成标准离散形式 ,则最优控制律可按离散最优控制理论进行设计。所得出的时... 详细信息

对考虑时滞影响的柔性悬臂梁的离散最优控制进行研究。首先给出包含有时滞项的控制模态方程 ,然后将控制模态方程离散化和标准化 ;连续时间形式的性能指标也离散成标准离散形式 ,则最优控制律可按离散最优控制理论进行设计。所得出的时滞最优控制律中 ,除了包含有当前的状态反馈 ,还包含有前若干步控制的线性组合。因在由控制模态方程推导时滞最优控制律的过程中无近似处理 ,所给控制方法易于保证控制系统的稳定性。还给出了从实际测量中提取模态坐标和将模态控制力转换成实际控制力的方法。

关键词：柔性悬臂梁独立模态空间方法时滞离散最优控制连续时间性能指标

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线性时滞系统的离散最优控制

计算力学学报 2004年第2期21卷 177-184页

作者：潘颖王超蔡国平西安交通大学工程力学系西安710049 上海交通大学工程力学系上海200030

介绍了对线性时滞系统进行最优控制的设计,将具有时滞控制的线性系统离散后引入增广状态向量,获得不显含时滞的差分方程,根据时滞量的两种分类情况采用连续和离散形式的性能指标函数导出了最优控制律。控制律包含当前状态和此前若干步... 详细信息

介绍了对线性时滞系统进行最优控制的设计,将具有时滞控制的线性系统离散后引入增广状态向量,获得不显含时滞的差分方程,根据时滞量的两种分类情况采用连续和离散形式的性能指标函数导出了最优控制律。控制律包含当前状态和此前若干步状态向量的叠加,最优控制律直接从时滞方程中得到,可保证系统的稳定性,此方法亦适用于大时滞的情况。数值算例验证了控制策略的有效性。

关键词：建筑结构地震响应离散最优控制线性时滞系统结构控制运动方程稳定性分析

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一类离散最优控制问题的二阶最优性必要条件

一类离散最优控制问题的二阶最优性必要条件

作者：王家林吉林大学

学位级别：硕士

随着系统理论研究领域的扩大和计算机技术的广泛应用,离散控制系统理论得到了迅速发展,成为控制理论的重要组成部分.在经济模型中,一个新的决策可能要参考前两次乃至前几次的结果;或在生态模型中,为了维护生态平衡,一次捕捉要考虑前几... 详细信息

随着系统理论研究领域的扩大和计算机技术的广泛应用,离散控制系统理论得到了迅速发展,成为控制理论的重要组成部分.在经济模型中,一个新的决策可能要参考前两次乃至前几次的结果;或在生态模型中,为了维护生态平衡,一次捕捉要考虑前几次捕捉的结果.这类问题是实际存在且非常重要的.本文主要讨论了状态依赖于前两个状态的离散最优控制问题,并给出了三种情形下的二阶最优性必要条件. 其中fi(x,y)：Rn×Rn→R, fi(x,y,u,t)：Rn×Rn×Rr×Rr→R,fi(x,y,u)：Rn×Rn×Rr→R,φi(x,y,u)：Rn×Rn×Rr→Rn,gi(u)：Rr→Rm,Ki(x0,x1,xN)：Rn×Rn×Rn→Rki,i=1,2二次连续可微,xi∈Rn是一个状态变量,ui∈Rr是一个控制参数,w=(u1…,uN-1)称为一个控制,N是一个给定的整数,表示控制的步数.x0,x1是初始的两个点,xN是终点.我们有二阶最优性必要条件：定理0.1.设(ξ,w)是问题的局部极小值点,则有Λa≠0.且更进一步有其中,Λa是Lagrange乘子的集合,k是向量(h,v)的集合,Ωλ[(h,v)]2是一个二次型,它们在三种情形下略有不同.

关键词：离散最优控制数学规划最优性条件

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柔性悬臂梁的多时滞最优控制

柔性悬臂梁的多时滞最优控制

第九届全国振动理论及应用学术会议暨中国振动工程学会成立...

作者：陈龙祥蔡国平上海交通大学工程力学系

本文对柔性悬臂梁主动控制中的多时滞问题进行研究,其中控制律采用离散最优控制方法进行设计,作动器采用压电形式。首先得出含有多时滞项的控制模态状态方程,然后对方程进行离散化和一种特殊的状态变量增广,得到形式上不含有时滞项的标... 详细信息

本文对柔性悬臂梁主动控制中的多时滞问题进行研究,其中控制律采用离散最优控制方法进行设计,作动器采用压电形式。首先得出含有多时滞项的控制模态状态方程,然后对方程进行离散化和一种特殊的状态变量增广,得到形式上不含有时滞项的标准差分方程。连续形式的性能指标函数也通过离散化转换成增广状态变量的函数。最优控制律可针对该增广形式的标准状态方程进行设计。在所得出的时滞控制律中,除了包含有当前步的状态反馈,还包含有前若干步控制的线性组合。仿真结果显示,时滞有可能引起控制系统的失稳,而本文中的时滞处理方法能够取得良好的控制效果,而且有可能取得比无时滞控制设计更好的控制效果。

关键词：柔性悬臂梁多时滞离散最优控制压电作动器

来源： cnki会议评论

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柔性悬臂梁的多时滞最优控制

柔性悬臂梁的多时滞最优控制

第九届全国振动理论及应用学术会议

作者：陈龙祥蔡国平上海交通大学工程力学系

关键词：柔性悬臂梁多时滞离散最优控制压电作动器

来源： cnki会议评论

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高层建筑风振的离散随机最优控制

华中理工大学学报 1999年第5期27卷 91-93页

作者：陈粤峰唐家祥黄斌华中理工大学土木工程系

建立了高层建筑风振控制的离散时间状态差分方程．利用离散随机最优控制理论，基于顺向脉动风荷载的竖向相关性，设计了具有离散卡尔曼滤波器结构的输出反馈控制器．通过具体算例说明在状态不完全可知的情况下，随机离散输出反馈控制能... 详细信息

建立了高层建筑风振控制的离散时间状态差分方程．利用离散随机最优控制理论，基于顺向脉动风荷载的竖向相关性，设计了具有离散卡尔曼滤波器结构的输出反馈控制器．通过具体算例说明在状态不完全可知的情况下，随机离散输出反馈控制能有效的减少结构的顺向脉动风振反应．

关键词：离散最优控制高层建筑随机控制风振控制

控制存在延时的建筑结构地震作用下的最优控制方法

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应用力学学报 2001年第4期18卷 42-49页

作者：蔡国平黄金枝上海交通大学上海200030

直接从时滞微分方程进行控制律设计 ,对控制存在延时的建筑结构在地震作用下的最优控制方法进行了研究。在控制时滞量为采样周期的整数倍和非整数倍的两种情况下 ,通过采用零阶保持器 ,将包含时滞的连续系统转化为形式上不包含时滞的标... 详细信息

直接从时滞微分方程进行控制律设计 ,对控制存在延时的建筑结构在地震作用下的最优控制方法进行了研究。在控制时滞量为采样周期的整数倍和非整数倍的两种情况下 ,通过采用零阶保持器 ,将包含时滞的连续系统转化为形式上不包含时滞的标准离散线性系统 ,然后进行控制律的设计。所得出的控制律表达式中 ,除了含有当前的状态反馈外 ,还包含有前若干步控制项的线形组合。最后对某三自由度结构模型进行了仿真计算 ,结果表明 ,延时对控制效果有较大的影响 ,延时并非愈短愈好。

关键词：控制延时离散最优控制建筑结构地震响应时滞微分方程控制律设计采样周期主动控制

在连续过程的离散最优控制中采样周期和加权系数的选择

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控制理论与应用 1984年第2期 87-102页

作者：孙增圻 B.Qvarnstrm Sweden 清华大学 Chalmers University of Technology

本文提出了在连续过程的离散最优控制中选择采样周期和加权系数的一个方法。这个选择基于:1)线性的时间离散控制器;2)控制变量的范围受到限制;3)根据对系统的实际要求给定输出量的初始偏移。系统的性能则采用时间连续的二次型输出偏移... 详细信息

本文提出了在连续过程的离散最优控制中选择采样周期和加权系数的一个方法。这个选择基于:1)线性的时间离散控制器;2)控制变量的范围受到限制;3)根据对系统的实际要求给定输出量的初始偏移。系统的性能则采用时间连续的二次型输出偏移损失函数以及类似的控制损失函数来表示。对不同的采样周期,利用标准的LQ方法来计算控制器,并通过选择控制损失项的加权系数,以使得对于给定的初始偏移,允许的控制范围得到充分利用。最后的采样周期则是权衡了偏移损失和控制损失的一个折衷选择。本文介绍的方法尤其适用于需要尽可能长的采样周期的情况。

关键词：采样周期连续过程离散最优控制损失函数采样间隔加权系数