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1、l13.1 引言l13.2 最优控制问题的描述l13.3 线性二次型最优控制问题l13.4 MATLAB/SIMULINK在线性二次型最优控制中的应用l13.5 综合实例及MATLAB/SIMULINK应用l习题第13章 最优控制系统内容提要l从数学上看,最优控制问题可以表述为:在运动方程和允许控制范围的约束下,对以控制函数和运动状态为变量的性能指标函数(称为泛函)求取极值(极大值或极小值)。解决最优控制问题的主要方法有古典变分法(对泛函求极值的一种数学方法)、极大值原理和动态规划。最优控制已被应用于综合和设计最速控制系统、最省燃料控制系统、最小能耗控制系统、线性调节器等。其中,线性二次型最优
2、控制是一种普遍采用的最优控制系统设计方法。l考虑到教学的基本要求,本章简单介绍了最优控制问题的描述方式,重点讲解线性二次型最优控制问题的MATLAB实现方法,力求使读者对最优控制问题有一个初步的了解。13.2 最优控制问题的描述13.4 MATLAB/Simulink在线性二次在线性二次型最优控制中的应用型最优控制中的应用在MATLAB中,有专门求解连续系统线性二次型最优控制问题的函数lqr()、lqr2()及lqry(),常见的调用格式为:K,P,E=lqr(A,B,Q,R,N)K,P,E=lqr2(A,B,Q,R,N)K,P,E=lqry(sys,Q,R,N)其中,输入的参数中,A为系统的状态转移矩阵,B为输入矩阵,Q为给定的半正定矩阵,R为给定的正的实对称矩阵,N为性能指标中交叉乘积项的加权系数矩阵。对于离散系统线性二次型最优控制问题,MATLAB提供了完全相似的函数dlqr和dlqry,常见的调用格式为K,P,E=dlqr(A,B,Q,R,N)K,P,E=dlqry(A,B,C,D,Q,R,N)