非線性系統(tǒng)的優(yōu)化研究和穩(wěn)定性分析.pdf

1、科學(xué)發(fā)展、技術(shù)創(chuàng)新是時(shí)代進(jìn)步的標(biāo)簽，為了強(qiáng)大國家的軍事實(shí)力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力，同時(shí)也為了豐富人們的生產(chǎn)生活，智能化信息化的發(fā)展便成了迫在眉睫的問題。設(shè)備工藝的創(chuàng)新來自于設(shè)備核心技術(shù)的不斷優(yōu)化，在多樣化的設(shè)備生產(chǎn)中，非線性系統(tǒng)則充斥著整個(gè)生產(chǎn)流程。因此如何優(yōu)化非線性系統(tǒng)，最大化提高設(shè)備生產(chǎn)效率，始終是國內(nèi)外學(xué)者熱門研究問題之一。
　　本論文提出了一種改進(jìn)的極值搜索控制算法，針對(duì)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(jìn)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(shí)，進(jìn)一步提高原算法的優(yōu)化效率。國內(nèi)外針對(duì)非線性系統(tǒng)的優(yōu)化算法很多，但大部分優(yōu)化算法對(duì)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(yīng)控制方法，同時(shí)也是一種基于非模型的實(shí)時(shí)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(shè)計(jì)了新的控制器，在通過霍爾維茨判據(jù)證明了整個(gè)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(yàn)證改進(jìn)算法的可靠性。
　

3、　本文首先分別針對(duì)單輸入單輸出的靜態(tài)系統(tǒng)和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，采用改進(jìn)的牛頓極值搜索控制算法，在理論分析上證明改進(jìn)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(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)單輸入單輸出系統(tǒng)的優(yōu)化目標(biāo)，同時(shí)達(dá)到了提高原算法優(yōu)化效率的目的。其次，本文針對(duì)極值搜索控制算法會(huì)陷入局部最優(yōu)的局限性，設(shè)計(jì)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(dòng)變輸入步長的方式結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)將系統(tǒng)輸出收斂到全局最優(yōu)值的目的。同時(shí)，通過模