非線性系統(tǒng)的優(yōu)化研究和穩(wěn)定性分析.pdf

1、科學發(fā)展、技術創(chuàng)新是時代進步的標簽，為了強大國家的軍事實力和經濟實力，同時也為了豐富人們的生產生活，智能化信息化的發(fā)展便成了迫在眉睫的問題。設備工藝的創(chuàng)新來自于設備核心技術的不斷優(yōu)化，在多樣化的設備生產中，非線性系統(tǒng)則充斥著整個生產流程。因此如何優(yōu)化非線性系統(tǒng)，最大化提高設備生產效率，始終是國內外學者熱門研究問題之一。
　　本論文提出了一種改進的極值搜索控制算法，針對非線性系統(tǒng)的輸出量和參考輸入量參考軌跡未知的情況進行優(yōu)化，目的在

2、于使控制系統(tǒng)在該算法作用下能夠穩(wěn)定收斂到系統(tǒng)最優(yōu)值的同時，進一步提高原算法的優(yōu)化效率。國內外針對非線性系統(tǒng)的優(yōu)化算法很多，但大部分優(yōu)化算法對于參考軌跡未知的非線性系統(tǒng)不適用。而極值搜索控制算法作為一種自適應控制方法，同時也是一種基于非模型的實時優(yōu)化方法能夠解決這類非線性系統(tǒng)的優(yōu)化問題。因此本文基于極值搜索控制算法，設計了新的控制器，在通過霍爾維茨判據證明了整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性后，選取了不同的非線性系統(tǒng)模型驗證改進算法的可靠性。
　

3、　本文首先分別針對單輸入單輸出的靜態(tài)系統(tǒng)和動態(tài)系統(tǒng)，采用改進的牛頓極值搜索控制算法，在理論分析上證明改進控制算法具有穩(wěn)定收斂性后，通過與原牛頓極值搜索控制算法的對比仿真實驗，實現了對單輸入單輸出系統(tǒng)的優(yōu)化目標，同時達到了提高原算法優(yōu)化效率的目的。其次，本文針對極值搜索控制算法會陷入局部最優(yōu)的局限性，設計了一種多峰值搜索控制算法，該優(yōu)化算法將極值搜索控制算法與自動變輸入步長的方式結合，能夠實現將系統(tǒng)輸出收斂到全局最優(yōu)值的目的。同時，通過模