預估校正內(nèi)點算法的改進及其在最優(yōu)控制中的應用研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大、產(chǎn)品的更新?lián)Q代以及對產(chǎn)品質(zhì)量和性能越來越高地要求，越來越多地需要對整個生產(chǎn)過程進行總體規(guī)劃，得到全局最優(yōu)生產(chǎn)過程。這就對工廠的自動化要求更高，它要求自動控制技術(shù)保證大規(guī)模生產(chǎn)的安全、優(yōu)質(zhì)、高效、低耗。而PID控制遠遠無法解決上述問題。這就需要研發(fā)更加先進的控制器和高級的控制算法。本文的主要研究內(nèi)容是預估校正內(nèi)點算法的改進與仿真和一種基于改進的預估校正內(nèi)點算法的LQ最優(yōu)控制算法(IPCIPM-LQ算法

2、)的設(shè)計與仿真。 本文首先介紹了國內(nèi)外最優(yōu)控制的數(shù)值計算方法、LQ最優(yōu)控制問題以及二次規(guī)劃問題求解方法的研究現(xiàn)狀，然后在簡介梁昔明等提出的預估校正內(nèi)點算法的基礎(chǔ)上，從中心參數(shù)μσ以及算法參數(shù)σ<,k>的選取兩個方面對該算法進行了改進，并且對改進的預估校正內(nèi)點算法做了大量的數(shù)值仿真實驗，給出了改進的預估校正內(nèi)點算法、預估校正內(nèi)點算法以及勢下降內(nèi)點算法的數(shù)值實驗結(jié)果對照表，對實驗結(jié)果的分析表明改進的預估校正內(nèi)點算法是有效的。

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的預估校正內(nèi)點算法的LQ最優(yōu)控制算法，闡述了算法的設(shè)計思路與設(shè)計方法，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的預估校正內(nèi)點算法的LQ最優(yōu)控制算法、LOR控制方法和PID控制方法對四個不同系統(tǒng)做了仿真實驗，仿真實驗結(jié)果表明基于改進的預估校正內(nèi)點算法的LQ最優(yōu)控制算法是有效的。最后，