线性多变量时滞系统最优解析设计-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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线性多变量时滞系统最优解析设计

项目名称：线性多变量时滞系统最优解析设计
项目类别：面上项目
批准号：60474031
申请代码：F030113
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：张卫东
负责人职称：教授
依托单位：上海交通大学
批准年度：2004

中文摘要：

线性多变量时滞系统的设计问题是线性系统理论的主要问题. 以往多变量控制的研究大都集中在特殊对象控制问题上. 一般时滞对象(可能包含不稳定极点和非最小相位零点)的控制问题还未得到解决. 本项目研究一般多变量时滞系统的最优控制问题, 发展解析设计方法. 解决该问题有几个关键. 第一个关键是控制器参数化. 著名的Youla参数化需要采用互质分解, 计算复杂, 而且无法直接用于时滞系统. 本项目将采用代数理论研究不需要互质分解的时滞对象控制器参数化. 第二个关键是控制对象的分解. 最优控制问题和许多相关问题如滤波问题都与控制对象的内外分解和谱分解紧密相关. 已经发展的内外分解和谱分解方法大都基于状态空间方法, 必需解Riccati方程, 目前只能用于稳定有理对象. 本项目将基于代数理论发展一般时滞对象的分解方法. 第三个关键问题是最优解的推导. 本项目将基于正交理论解析推导最优控制器.

中文主题词：多变量系统; 时滞; 最优控制; 鲁棒性; 解析设计

英文摘要：

Multivariable control; time de

英文主题词： Multivariable control; time de

结论摘要：

多变量时滞系统设计问题是个学科前沿问题, 也是当前工业控制迫切需要解决的关键问题. 本项目以过程控制为背景研究该问题. 预期目标是解决最优解析设计问题, 在重要期刊和会议上发表10篇以上论文, 申请国家发明专利1项, 培养博士生2名. 在三年时间里项目组从不同角度对该问题进行了研究, 研究成果包括时滞过程模型辨识, 多变量时滞系统的多回路控制, 解耦控制等. 最主要的成果是多变量时滞系统最优解耦控制解析设计. 通过发展简单的参数化, 定义一种对角内外分解, 利用正交分解解析推导出了最优控制器. 与传统的解耦控制相比, 新方法的优越之处在于结果是最优的而不是经验的; 结果可用于不稳定非最小相位时滞系统控制, 而不仅限于有理最小相位系统; 设计一步就能完成,不需要先设计解耦器再设计控制器; 系统性能和鲁棒性可用已有方法直接分析. 至结题时项目在国际刊物上已发表录用20篇论文, 其中被SCI收录19篇, 发表在SCI影响因子大于1.5刊物上的论文有11篇. 获国家发明专利授权6项. 目前正在扩展取得的成果.

成果综合统计