复杂结构系统鲁棒最优估计与控制的研究及应用-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

位置：立项数据库 > 立项详情页

复杂结构系统鲁棒最优估计与控制的研究及应用

项目名称：复杂结构系统鲁棒最优估计与控制的研究及应用
项目类别：国家杰出青年科学基金
批准号：60825304
申请代码：F0301
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2009-01-01-2012-12-31

项目负责人：张焕水
负责人职称：教授
依托单位：山东大学
批准年度：2008

中文摘要：

提出定长/时变时滞系统"新息重组分析"估计理论和"对偶性"控制理论,建立时滞系统H无穷控制(估计)与Krein空间二次控制(估计)的联系，解决了MMSE估计、LQ控制、H无穷平滑等长期备受关注的基础理论难题，其成果得到本领域知名专家Kojima,Tadmor等人的充分认可；提出随机系统"ARMA新息模型分析"估计方法，得到了简便的Wiener滤波方法，解决了Kalman滤波局部稳定、广义系统预报及Ito系统控制等问题；提出随机逼近等方法，解决时变系统功率控制和信道估计问题；研发了无线传感器网络跟踪定位系统，为实际应用奠定了基础。发表SCI论文40篇，其中，国际一流期刊IEEE Trans.论文17篇(长文8篇)，Automatica论文11篇(长文2篇)；出版Springer专著1部；2次获国际重要会议最佳论文奖。任IEEE Trans.CAS Part I等3个SCI期刊副主编。

中文主题词：时滞系统随机最优控制；极大值原理；博弈论；时滞多智能体趋同；无线传感器网络定位系统

英文摘要：

Stochastic Optimal Control；Maximum Princple；Game Theory；Consensus for delayed system；Tracking system for WSN

英文主题词： Stochastic Optimal Control；Maximum Princple；Game Theory；Consensus for delayed system；Tracking system for WSN

结论摘要：

时滞系统随机最优控制(即具有输入或状态时滞的随机系统最优控制)是控制领域重要的基础问题，也是网络控制领域核心基础问题之一。自上一个世七十年代就得到人们的广泛关注，但是目前已有的结果仍停留于研究最优控制存在的必要条件，远没有根本性地解决时滞系统随机控制，许多学者对这一问题的复杂性给予公开评价。时滞系统随机控制复杂于确定控制，确定系统的时滞优化控制问题已经得到较完善的解决，其主要研究工具是传统控制理论。然而这些工具无法直接应用于随机系统时滞控制问题，本质原因确定系统关于不同时刻的状态反馈控制是等价的，而随机系统则不然。另外，本项目也基于随机逼近理论研究了趋同协议理论依据和趋同收敛速度等网络控制问题。 1. 开展时滞系统随机最优控制这一基础问题的研究。突破确定系统时滞控制理论框架，提出随机系统输入时滞控制方法，建立伴随状态与状态之间的线性非奇次关系，得到随机最优控制当前状态反馈充要解析解，揭示了输入时滞随机控制的复杂性以及与确定系统控制的根本性区别。 2. 开展具有二次性能指标的博弈论研究。提出了不同目标下领导－跟随博弈问题的Stackelberg策略，得到了基于解耦对称黎卡提方程的显示解析解，避免了传统方法耦合非对称黎卡提方程。将结果推广到时滞系统和随机系统，得到不同目标下领导的策略具有后效性博弈问题的Stackelberg策略以及随机Stackelberg策略。 3．开展网络控制理论与应用的研究。提出基于随机逼近理论的多智能体趋同方法，首次清楚地阐明了被广泛采用的趋同协议的来由，给出了趋同收敛速度的估计方法；将结果推广到输入时滞系统，得到系统可趋同的最大时滞界以及系统趋同允许的时滞不为零的充要条件。提出了序贯式定位方法以及优化初始值设计。研发无线传感器网络跟踪定位实验平台。本项目实施过程中，项目组在IEEE Transactions等国际期刊和重要学术会议上发表、录用论文87篇，SCI论文31, EI论文46 篇，其中控制领域顶级学术期刊 IEEE Trans. Automatic Control和Automatica 论文 11 篇; IEEE 论文 5 篇; IEE, System and Control Letter等9篇。培养博士研究生15名，授权国家发明专利1项。参加学术会议30余次，组织8次，邀请学者20余人，出国学术交流6次。

成果综合统计