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论文类型：会议论文

发表时间：2006-10-01

页面范围：75-94

关键字：最优控制系统;计算机辅助设计;精细积分;时变滤波器;滤波微分方程;矩阵Riccati方程;变性能指标设计;控制系统程序库

摘要：随着控制系统复杂性的增加,控制系统的计算机辅助设计(CACSD)在控制系统分析和设计中的作用越来越重要.控制系统设计理念的发展,例如从定常控制器设计发展到时变控制器的设计等,对控制系统程序包的功能可扩展性、算法高效稳定性等要求进一步提高.而基于传统定常控制器设计的Matlab等软件,难以实现这些扩展.本文在精细积分方法的基础上开发了"精细积分(最优)控制系统程序库",其算法设计统一在精细积分框架下,有利于功能的扩展,并且这些算法具有高度精确、稳定的特点.本文主要讲述新开发的程序库在LQ最优控制、Kalman滤波以及系统仿真等控制系统设计基本内容方面的功能实现,特别强调在时变控制器和滤波器的设计以及Kalman滤波微分方程的高效求解等新功能扩展,并配以详尽的算例,通过与Matlab控制系统工具箱中相关功能的比较,显示出精细积分程序库在计算效率、数值精度、算法稳定性等方面的优势.最后,本文探讨了程序库进一步的发展方向。