不确定结构非线性随机最优控制的鲁棒性及时滞对鲁棒性的影响

不确定结构非线性随机最优控制的鲁棒性及时滞对鲁棒性的影响

论文摘要

本文由两部分组成,分别研究具不确定参数多层剪切结构的非线性随机最优控制的鲁棒性以及时滞对控制策略鲁棒性的影响。在第一部分中,首先基于不确定参数和随机激励的独立性,将具平均参数的名义结构进行模态变换解耦,运用拟可积Hamilton系统随机平均法与随机动态规划原理得到非线性随机最优有界与非线性随机最优无界控制力;然后利用随机平均法与概率分析估算受控的具有不确定参数结构的均方根响应、控制效果与控制效率的均值和标准差;以受控结构均方根响应、控制效果与控制效率的变差系数对不确定参数变差系数的敏感度作为鲁棒性评价指标,对非线性随机最优控制的鲁棒性进行了分析。通过对一个承受宽带随机基础激励的含不确定参数的三层剪切结构的数值计算与分析表明,上述两种非线性随机最优控制策略对不确定参数都具有很好的鲁棒性。在第二部分中,首先将时滞的结构状态变量在平均的意义上用无时滞的状态变量近似,然后应用随机平均法得到具平均值参数名义结构的时滞反馈控制。通过引进受控均方根响应、控制效果和控制效率的变差系数对不确定参数变差系数的敏感性作为鲁棒性衡量标准,分析了时滞时间对时滞反馈控制策略鲁棒性的影响。数值结果表明,时滞对控制效果、效率及控制策略的鲁棒性都有不利的影响。

论文目录

  • 致谢
  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 结构振动控制概况
  • 1.1.1 结构控制分类
  • 1.2 不确定系统控制的鲁棒性分析
  • 1.3 时滞控制系统
  • 1.4 本文主要研究工作
  • 第二章 拟可积Hamilton系统非线性随机最优控制
  • 2.1 拟可积Hamilton系统随机平均法
  • 2.2 拟可积Hamilton系统的非线性随机最优控制
  • 2.2.1 拟可积Hamilton系统随机最优控制问题的描述
  • 2.2.2 最优控制力
  • 第三章 多层剪切结构非线性随机最优控制的鲁棒性
  • 3.1 多层剪切结构的非线性随机最优控制
  • 3.1.1 最优无界控制力
  • 3.1.2 最优Bang-Bang控制力
  • 3.2 最优控制的鲁棒性
  • 3.3 算例与结果
  • 3.3.1 最优无界控制情况
  • 3.3.2 最优Bang-Bang控制情况
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 时滞对反馈控制鲁棒性的影响
  • 4.1 时滞反馈控制问题的提出
  • 4.2 多层剪切结构的时滞反馈Bang-Bang控制
  • 4.3 时滞反馈Bang-Bang控制的鲁棒性
  • 4.4 算例与结果
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 总结与展望
  • 参考文献
  • 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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