最优控制的MATLAB实现要点.docx

最优控制的MATLAB实现

摘要

线性二次型最优控制是一种普遍采用的最优控制系统设计方法。使用MATLAB软件设计的GUI控制界面实现最优控制，有较好的人机交互界面，便于使用。线性二次型最优控制又叫做LQ最优控制或者称为无限长时间定常系统的状态调节控制器。本文分别从连续系统线性二次型最优控制的MATLAB实现，离散系统相形二次型最优控制的MATLAB实现，最优观测器的MATLAB实现，线性二次性Guass最优控制的MATLAB实现四个研究方案。本论文就是从这四个方面分别以不同的性能指标设计不同的GUI界面以及不同的程序实现其功能并说明其各自的应用范围。

关键词：线性二次型，最优控制，GUI控制界面，最优观测器，Guass最优控制

TheLinearQuadraticOptimalControlofMATLAB

Abstract

Linearquadraticoptimalcontrolisawidelyusedtooptimalcontrolsystemdesignmethod.UseofMATLABsoftwaredesignGUIinterfacecontroltorealizetheoptimalcontrol,Havegoodman-machineinterface,easytouse.ThelinearquadraticoptimalcontrolandcalledLQoptimalcontroloraninfinitelongtimeofthesystemstateregulationandconstantcontroller.

ThispaperrespectivelyfromthecontinuoussystemlinearquadraticoptimalcontrolMATLAB,DiscretesysteminquadraticoptimalcontrolMATLAB,TheoptimalobserverMATLAB,sexualGuasslinearquadraticoptimalcontrolMATLABfourresearchplan.ThispaperisfromthefouraspectsoftheperformanceindexrespectivelyindifferentdesigndifferentGUIinterfaceandDifferentprogramsthatrealizeitsfunctionandtheirapplicationscope.

Keywords:Linearquadratic,Theoptimalcontrol,GUIcontrolinterface,ThebestGuassobserver,theoptimalcontrol

目录

TOC\o1-5\h\z\oCurrentDocument1引言 1

1.1概述 1

1.2课题研究的背景、意义及研究概况 1

1.3本文研究的主要内容 2

\oCurrentDocument2最优控制的基本概念 3

2.1最优控制基本思想 3

2.2最优控制的性能指标 3

2.2.1积分型性能指标. 3.

2.2.2末值型性能指标 5.

2.3最优控制问题的求解方法 5

\oCurrentDocument3最连续系统最优控制的MATLAB实现 7

3.1连续系统线性二次型最优控制 7

\oCurrentDocument3.2连续系统线性二次型最优控制的MATLAB实现 8

3.3连续系统线性二次型最优控制的MATLAB实现示例 8

4离散系统线性二次型最优控制的MATLAB实现 17

4.1离散系统稳态线性二次型最优控制 17

4.2离散系统线性二次型最优控制的MATLAB实现与示例 18

\oCurrentDocument最优观测器的MATLAB实现 23

5.1连续时不变系统的KALMAN滤波 23

Kalman滤波的MATLAB实现 24

Kalman滤波的MATLAB实现示例 25

\oCurrentDocument线性二次型GUASS最优控制的MATLAB实现 31

LQG最优控制的求解 31

LQG最优控制的MATLAB实现与示例 32

\oCurrentDocument结论 37

\oCurrentDocument参考文献： 3