线性时滞系统控制：Taylor级数法的前馈-反馈次优设计

"线性时滞系统前馈-反馈次优控制:Taylor级数法" 线性时滞系统在控制理论中是一个重要的研究领域，因为许多实际工程系统，如化学反应器、电力系统和网络传输等，都存在延迟现象。本文主要探讨的是如何设计这类系统的前馈-反馈次优控制策略。次优控制是一种在无法找到全局最优解或计算负担过大的情况下，寻求接近最优性能的控制方法。 作者们提出了一种基于Taylor级数的方法来解决这个问题。他们将原系统的二次型最优控制问题转换成一个线性代数方程组的求解问题。这种转化简化了原本复杂的优化过程，使得控制律的设计更为可行。通过Taylor级数展开，可以将系统的动态特性以级数形式表示，进而分析和设计控制器。 在论文中，作者们给出了前馈-反馈次优控制律的存在性和唯一性的条件。这些条件确保了所设计的控制器不仅能够被找到，而且是唯一的，这对于实际应用至关重要。此外，他们还提供了控制器的Taylor级数表示形式，这种表示方式有助于理解和实现控制器。 为了验证所提出算法的有效性，作者们进行了一项数值模拟。仿真结果证明，采用Taylor级数法设计的前馈-反馈次优控制器能够有效地控制线性时滞系统，达到预期的控制性能。这表明该方法在实际工程应用中具有潜在价值。 关键词涉及到的领域包括时滞系统理论、最优控制理论、前馈与反馈控制策略以及Taylor级数在控制系统设计中的应用。该研究对于理解时滞系统控制的复杂性，以及在资源有限或计算能力受限的情况下如何设计高效控制策略具有重要意义。 这篇论文为线性时滞系统的控制设计提供了一种新的次优方法，利用Taylor级数简化了优化问题，且通过实例展示了其有效性。这种方法对于控制工程师来说，是一个实用的工具，可以帮助他们在处理含有时滞的复杂系统时，设计出性能优良的控制方案。