【摘要】：本文研究了一類新的線性變參數(shù)(LPV)系統(tǒng)的最優(yōu)控制問(wèn)題,該LPV系統(tǒng)是從大連理工大學(xué)航空發(fā)動(dòng)機(jī)綜合控制研究中心提供的數(shù)據(jù)中通過(guò)系統(tǒng)辨識(shí)方法得到的.該系統(tǒng)一方面能很好的描述航空發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)渡態(tài)的動(dòng)態(tài)特性,另一方面,它與現(xiàn)有的幾乎所有的動(dòng)力學(xué)模型都有本質(zhì)上的區(qū)別.本文在此背景下提煉出具有一般性的線性變參數(shù)系統(tǒng),在這一系統(tǒng)中時(shí)變參數(shù)不僅實(shí)時(shí)可測(cè)而且依賴于上一采樣時(shí)刻系統(tǒng)的狀態(tài)變量和觀測(cè)變量,使得時(shí)變系統(tǒng)能夠及時(shí)得到系統(tǒng)反饋且進(jìn)一步影響下一時(shí)刻的控制變量,這使得此類系統(tǒng)具有更強(qiáng)的時(shí)變特性,本文對(duì)此類系統(tǒng)的最優(yōu)控制問(wèn)題的數(shù)值解法進(jìn)行了深入研究.首先,本文給出了LPV系統(tǒng)最優(yōu)控制問(wèn)題的描述,利用傳統(tǒng)的非線性優(yōu)化方法進(jìn)行求解,給出了對(duì)應(yīng)的協(xié)態(tài)方程、梯度計(jì)算公式以及具體的數(shù)值算例.當(dāng)問(wèn)題復(fù)雜時(shí)傳統(tǒng)優(yōu)化算法計(jì)算較為困難,因此本文使用一種智能算法粒子群算法,并且用數(shù)值算例說(shuō)明了此算法對(duì)LPV系統(tǒng)最優(yōu)控制問(wèn)題有效.在發(fā)動(dòng)機(jī)背景下,最優(yōu)控制問(wèn)題除了要遵循動(dòng)力系統(tǒng)外還會(huì)受到溫度、壓力等參數(shù)的限制,例如發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中必須保證渦輪前溫度不超限,而渦輪前溫度同樣可以用LPV系統(tǒng)來(lái)描述.因此本文進(jìn)一步考慮帶有約束的LPV系統(tǒng)最優(yōu)控制問(wèn)題,此類最優(yōu)控制問(wèn)題要同時(shí)處理兩個(gè)共享同一調(diào)度參數(shù)的LPV系統(tǒng)(動(dòng)力系統(tǒng)和約束系統(tǒng)),當(dāng)時(shí)變參數(shù)變化時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)與約束系統(tǒng)會(huì)同時(shí)受其影響而發(fā)生改變,這使問(wèn)題變得更為復(fù)雜但也更有實(shí)際意義.本文給出了基于粒子群算法的算法步驟,且用具體的數(shù)值算例說(shuō)明了算法有效性.
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O232

【參考文獻(xiàn)】

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1 馬東星;飽和系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與抗飽和控制研究[D];浙江大學(xué);2006年

本文編號(hào)：2747070