大家好，时间更优控制相信很多的网友都不是很明白，包括LQR跟更优控制的区别也是一样，不过没有关系，接下来就来为大家分享关于时间更优控制和LQR跟更优控制的区别的一些知识点，大家可以关注收藏，免得下次来找不到哦，下面我们开始吧！
本文目录
一、求棒棒控制原理
1、棒棒（Bang-Bang）控制的原理是把更优控制问题归结为：将状态空间划分为两个区域，一个区域对应于控制变量取正更大值，另一个区域对应于控制变量取负更大值。这两个区域的分界面称为开关面，而决定棒棒控制的具体形式的关键就是决定开关面。棒棒控制形式的更优控制常用于最速控制系统和最省燃料控制系统。在正常情况下，棒棒控制的控制变量由正更大值跃变到负更大值的次数是有限的，只有在跃变瞬时控制变量可取值于限制范围的任何值。但对于某些问题，棒棒控制中至少存在一个时间区间，其中控制变量可取为限制范围的任意值，这类问题称为奇异更优控制问题。对于奇异更优控制问题，仅由极大值原理的条件还不足以确定奇异时间区间内的更优控制*与更优轨线*间的关系即综合控制的形式。
2、所谓 Bang-Bang控制，实际上是一种时间更优控制，它的控制函数总是取在容许控制的边界上，或者取更大，或者取最小，仅仅在这两个边界值上进行切换，其作用相当于一个继电器，所以也是一种位式开关控制。
3、这种控制方式在某些方面具有比常规 PID控制较为优越的性能，尤其是对于给定值的提降及大幅度的扰动作用，效果更显著。在动态质量上不仅体现为过渡时间短这一特点，而且在超调量等其他指标上也具有一定的改善。在石油、化工等生产过程中，时间更优控制在经济上具有较大的意义。
二、现代控制理论和更优控制理论的区别在哪里
现代控制理论是在20世纪50年代中期迅速兴起的空间技术的推动下发展起来的。
自动控制理论的之一代为20世纪初开始形成并于50年代在线性代数的数学甚而上发展起来的现代控制理论。
现代控制理论按控制装置类型，可分为常规控制和计算机控制两种。常规控制采用模拟式控制器（见控制仪表），计算机控制采用电子数字计算机。
自动控制理论：线性系统理论、非线性系统理论、更优控制理论、随机控制理论和适应控制理论。
二、更优控制理论（optimal control theory），是现代控制理论的一个主要分支，着重于研究使控制系统的性能指标实现更优化的基本条件和综合 *** 。更优控制理论是研究和解决从一切可能的控制方案中寻找更优解的一门学科。它是现代控制理论的重要组成部分。
对一个受控的动力学系统或运动过程，从一类允许的控制方案中找出一个更优的控制方案，使系统的运动在由某个初始状态转移到指定的目标状态的同时，其性能指标值为更优。这类问题广泛存在于技术领域或社会问题中。
例如，确定一个更优控制方式使空间飞行器由一个轨道转换到另一轨道过程中燃料消耗最少，选择一个温度的调节规律和相应的原料配比使化工反应过程的产量最多，制定一项最合理的人口政策使人口发展过程中老化指数、抚养指数和劳动力指数等为更优等，都是一些典型的更优控制问题。更优控制理论是50年代中期在空间技术的推动下开始形成和发展起来的。
苏联学者Л.С.庞特里亚金1958年提出的极大值原理和美国学者R.贝尔曼1956年提出的动态规划，对更优控制理论的形成和发展起了重要的作用。线性系统在二次型性能指标下的更优控制问题则是R.E.卡尔曼在60年代初提出和解决的。
参考资料来源：百度百科-现代控制理论
参考资料来源：百度百科-更优控制理论
参考资料来源：百度百科-自动控制理论
三、自动控制理论和更优控制理论有什么区别
现代控制理论是在20世纪50年代中期迅速兴起的空间技术的推动下发展起来的。
自动控制理论的之一代为20世纪初开始形成并于50年代在线性代数的数学甚而上发展起来的现代控制理论。
现代控制理论按控制装置类型，可分为常规控制和计算机控制两种。常规控制采用模拟式控制器（见控制仪表），计算机控制采用电子数字计算机。
自动控制理论：线性系统理论、非线性系统理论、更优控制理论、随机控制理论和适应控制理论。
二、更优控制理论（optimal control theory），是现代控制理论的一个主要分支，着重于研究使控制系统的性能指标实现更优化的基本条件和综合 *** 。更优控制理论是研究和解决从一切可能的控制方案中寻找更优解的一门学科。它是现代控制理论的重要组成部分。
对一个受控的动力学系统或运动过程，从一类允许的控制方案中找出一个更优的控制方案，使系统的运动在由某个初始状态转移到指定的目标状态的同时，其性能指标值为更优。这类问题广泛存在于技术领域或社会问题中。
例如，确定一个更优控制方式使空间飞行器由一个轨道转换到另一轨道过程中燃料消耗最少，选择一个温度的调节规律和相应的原料配比使化工反应过程的产量最多，制定一项最合理的人口政策使人口发展过程中老化指数、抚养指数和劳动力指数等为更优等，都是一些典型的更优控制问题。更优控制理论是50年代中期在空间技术的推动下开始形成和发展起来的。
苏联学者Л.С.庞特里亚金1958年提出的极大值原理和美国学者R.贝尔曼1956年提出的动态规划，对更优控制理论的形成和发展起了重要的作用。线性系统在二次型性能指标下的更优控制问题则是R.E.卡尔曼在60年代初提出和解决的。
参考资料来源：百度百科-现代控制理论
参考资料来源：百度百科-更优控制理论
参考资料来源：百度百科-自动控制理论
四、更优控制理论是什么
1、更优控制理论：深度解析与应用探索
2、更优控制，这个看似深奥的概念，实际上是数学优化与控制理论的交叉领域，旨在通过优化 *** 设计出控制策略，以达到更佳效果。理解它并非易事，但只有深入理解优化理论和控制理论的交汇点，才能真正把握其精髓。接下来，让我们一起探索这个领域的核心内容。更优控制的本质，是通过定义一个目标函数，将控制问题转化为一个优化问题，寻找那个能最小化目标函数的控制策略。它就像是一个黑箱，输入是系统的状态，输出是精确的控制指令，而PID控制则像是它的基础版，通过比例、积分和微分操作来调整。
3、更优控制的数学模型由两大部分组成：目标函数和约束条件。目标函数是问题的核心，可根据实际需求灵活设定；约束条件则分为动态系统的内在规律和实际应用中的物理限制，如控制量的可接受范围。目标是找到那个能更大限度满足目标函数的控制量，但请注意，这个优化问题并非在我们熟悉的有限维空间求解，而是涉及无限维函数空间的探索。
4、更优控制的求解策略主要有两种：直接法和间接法。直接法通过离散化将问题转化为非线性规划，而间接法则从优化性条件出发，试图通过解决这些条件来找到更优解。这两种 *** 各有利弊，直接法直观易懂，但间接法则能在更广阔的空间中寻找答案。
5、更优控制的应用广泛，从机械系统如机器人手臂的精确操控，到过程控制中的温度、液位和浓度控制，再到航空和航天领域中的轨迹规划，都离不开更优控制的影子。金融领域中，通过定义收益更大化的目标函数，股票交易和量化投资也可以纳入更优控制的范畴。
6、然而，更优控制并非万能。首先，它的效果严重依赖于系统的精确模型，而实际应用中模型的不确定性常常是个挑战。其次，更优控制的开环特性使其在面对干扰时显得无力。此外，过度追求更优性能可能忽视了其他重要因素，且全时间段的更优考虑在许多情况下并不必要。强化学习和模型预测控制的兴起，为这些问题提供了解决方案，它们在实用性上超越了更优控制，并在更多场景中展现出了更大的潜力。
7、对于理论研究者来说，更优控制无疑是一个深度研究的领域，但对实际应用者而言，强化学习和模型预测控制可能是更为实际的选择。如果你想深入了解更优控制的实践应用，可以参考《Practical Methods for Optimal Control Using Nonlinear Programming》这本书，它将为你揭开直接法求解更优控制问题的奥秘。
END，本文到此结束，如果可以帮助到大家，还望关注本站哦！
