預(yù)估校正內(nèi)點(diǎn)算法的改進(jìn)及其在最優(yōu)控制中的應(yīng)用研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大、產(chǎn)品的更新?lián)Q代以及對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和性能越來(lái)越高地要求，越來(lái)越多地需要對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行總體規(guī)劃，得到全局最優(yōu)生產(chǎn)過(guò)程。這就對(duì)工廠的自動(dòng)化要求更高，它要求自動(dòng)控制技術(shù)保證大規(guī)模生產(chǎn)的安全、優(yōu)質(zhì)、高效、低耗。而PID控制遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法解決上述問(wèn)題。這就需要研發(fā)更加先進(jìn)的控制器和高級(jí)的控制算法。本文的主要研究?jī)?nèi)容是預(yù)估校正內(nèi)點(diǎn)算法的改進(jìn)與仿真和一種基于改進(jìn)的預(yù)估校正內(nèi)點(diǎn)算法的LQ最優(yōu)控制算法(IPCIPM-LQ算法

2、)的設(shè)計(jì)與仿真。 本文首先介紹了國(guó)內(nèi)外最優(yōu)控制的數(shù)值計(jì)算方法、LQ最優(yōu)控制問(wèn)題以及二次規(guī)劃問(wèn)題求解方法的研究現(xiàn)狀，然后在簡(jiǎn)介梁昔明等提出的預(yù)估校正內(nèi)點(diǎn)算法的基礎(chǔ)上，從中心參數(shù)μσ以及算法參數(shù)σ<,k>的選取兩個(gè)方面對(duì)該算法進(jìn)行了改進(jìn)，并且對(duì)改進(jìn)的預(yù)估校正內(nèi)點(diǎn)算法做了大量的數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)，給出了改進(jìn)的預(yù)估校正內(nèi)點(diǎn)算法、預(yù)估校正內(nèi)點(diǎn)算法以及勢(shì)下降內(nèi)點(diǎn)算法的數(shù)值實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)照表，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析表明改進(jìn)的預(yù)估校正內(nèi)點(diǎn)算法是有效的。

3、 接著，本文在介紹LQ最優(yōu)控制基本理論的基礎(chǔ)上，總結(jié)了經(jīng)典LQR控制器的設(shè)計(jì)步驟和加權(quán)矩陣Q和R的一般選取規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，本文提出了一種基于改進(jìn)的預(yù)估校正內(nèi)點(diǎn)算法的LQ最優(yōu)控制算法，闡述了算法的設(shè)計(jì)思路與設(shè)計(jì)方法，給出了算法的基本步驟及其算法框圖，并分別采用基于改進(jìn)的預(yù)估校正內(nèi)點(diǎn)算法的LQ最優(yōu)控制算法、LOR控制方法和PID控制方法對(duì)四個(gè)不同系統(tǒng)做了仿真實(shí)驗(yàn)，仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明基于改進(jìn)的預(yù)估校正內(nèi)點(diǎn)算法的LQ最優(yōu)控制算法是有效的。最后，