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研究生:莊明修
研究生(外文):Chuang Ming-Hsiu
論文名稱:時變未知系統之最佳控制研究
論文名稱(外文):A Study of Optimal Control for Uncertain Dynamical Systems
指導教授:黃安橋
指導教授(外文):Huang An-chyau
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:134
中文關鍵詞:適應性最佳控制函數近似法非自主性系統最佳控制
外文關鍵詞:adaptive optimal controlfunction approximationnon-autonomous systemsoptimal control
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本論文針對傳統最佳控制的兩大限制,受控本體需為線性系統,以及系統不可具有不確定項,使用函數近似法近似不確定項,提出適應性最佳控制法則加以改善。首先對具有不確定項之線性時變系統進行控制器設計,以克服系統需為精確模型之限制。再者對具有不確定項之非自主性系統進行控制器設計,以同時克服系統需為線性及且不可具有不確定項之限制。線性時變系統及非自主性系統之適應性最佳控制,均對純量和向量結構進行電腦模擬,來證明控制法則的可行性。由電腦模擬結果顯示,本文所提出之控制法則對於不同結構的系統皆能有良好的性能表現。

The purpose of this paper is to propose a new optimal control scheme for linear time varying and non-autonomous systems with uncertainties whose bounds are not available. One restriction for the traditional optimal control scheme is that the controlled plant should be certain. The other restriction is that the controlled plant should be linear. The concept of adaptive optimal control is used to deal with the two restrictions. Computer simulations are performed to show efficacy of the proposed schemes.

中文摘要…………………………………………………………………………………..Ⅰ
英文摘要…………………………………………………………………………………..Ⅱ
誌謝………………………………………………………………………………………..Ⅲ
目錄………………………………………………………………………………………..Ⅳ
圖表索引…………………………………………………………………………………..Ⅵ
第一章 緒論………………………………………………………………………………1
第二章 正規化函數近似法………………………………………………………………4
2.1 正交函數…………………………………………………………………………4
2.2 常見的正交函數…………………………………………………………………6
2.3 函數近似器……………………………………………………………………..9
第三章 線性時變系統之適應性最佳控制……………………………………………..11
3.1 純量線性時變系統之適應性最佳控制………………………………………...11
3.1.1 適應線性二次調整控制器(ALQR)……………………………………..11
3.1.2 適應線性二次追蹤控制器(ALQT)……………………………………...13
3.1.3 模型參考適應線性二次控制器(MRALQ)……………………………...14
3.1.4 電腦模擬…………………………………………………………………15
3.2 高階線性時變系統之適應性最佳控制………………………………………...29
3.2.1 適應線性二次調整控制器………………………………………………29
3.2.2 適應線性二次追蹤控制器………………………………………………31
3.2.3 模型參考適應線性二次控制器…………………………………………33
3.2.4 電腦模擬…………………………………………………………………34
3.3 多輸入多輸出線性時變系統之適應性最佳控制……………………………...44
3.3.1 適應線性二次調整控制器………………………………………………46
3.3.2 適應線性二次追蹤控制器………………………………………………49
3.3.3 模型參考適應線性二次控制器…………………………………………50
3.3.4 電腦模擬…………………………………………………………………51
第四章 非自主性系統之適應性最佳控制……………………………………………..64
4.1 純量非自主性系統之適應性最佳控制………………………………………...64
4.1.1 適應線性二次調整控制器………………………………………………64
4.1.2 適應線性二次追蹤控制器…………………………………….………...66
4.1.3 模型參考適應線性二次控制器…………………………….…………...67
4.1.4 電腦模擬…………………………………………………………………68
4.2 高階非自主性系統之適應性最佳控制………………………………………...81
4.2.1 適應線性二次調整控制器………………………………………………81
4.2.2 適應線性二次追蹤控制器………………………………………………83
4.2.3 模型參考適應線性二次控制器…………………………………………84
4.2.4 電腦模擬…………………………………………………………………85
4.3 多輸入多輸出非自主性系統之適應性最佳控制……………………………...94
4.3.1 適應線性二次調整控制器………………………………………………94
4.3.2 適應線性二次追蹤控制器………………………………………………96
4.3.3 模型參考適應線性二次控制器…………………………………………97
4.3.4 電腦模擬………………………………………………………………..199
4.4 多輸入多輸出可迴授線性化非自主性系統之適應性最佳控制…………….112
4.4.1 適應線性二次調整控制器……………………………………………..113
4.4.2 適應線性二次追蹤控制器……………………………………………..115
4.4.3 模型參考適應線性二次控制器………………………………………..116
4.4.4 電腦模擬………………………………………………………………..118
第五章 結論……………………………………………………………………………131
參考文獻…………………………………………………………………………………132

參考文獻
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