最优控制理论

最优控制是现代控制理论的重要组成部分,有广泛的应用背景。课程完整地介绍最优控制的理论方法、系统的设计方法与数值方法,为从事相关的科学研究和工程技术打下良好的基础。

开设学校:西北工业大学;学科:工学、

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最优控制理论视频慕课课程简介:

最优控制是现代控制理论的重要组成部分,有广泛的应用背景。课程完整地介绍最优控制的理论方法、系统的设计方法与数值方法,为从事相关的科学研究和工程技术打下良好的基础。

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最优控制理论课程列表:

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第一章 绪论

-1.1 最优化问题

--1.1.1 最优化问题

-1.2 最优控制问题

--1.2.1 最优控制问题

-1.3 数学准备

--1.3.1 数学准备

-第一章作业

第二章 变分法及其在最优控制中的应用

-2.1 变分法

--2.1.1 变分法概述与泛函的概念

--2.1.2 变分的概念

--2.1.3 泛函变分的计算方法和泛函的极值

--2.1.4 无约束条件的泛函极值问题(Ⅰ)

--2.1.5 无约束条件的泛函极值问题(Ⅱ)

--2.1.6 无约束条件的泛函极值问题(Ⅲ)

--2.1.7 有约束条件的泛函极值问题

-2.2 应用变分法求解最优控制问题

--2.2.1 固定端点的最优控制问题(Ⅰ)

--2.2.2 固定端点的最优控制问题(Ⅱ)

--2.2.3 可变端点的最优控制问题(Ⅰ)

--2.2.4 可变端点的最优控制问题(Ⅱ)

-第二章作业

第三章 极小值原理及其应用

-3.1 连续系统的极小值原理

--3.1.1 连续系统的极小值原理(Ⅰ)

--3.1.2 连续系统的极小值原理(Ⅱ)

-3.2 离散系统的极小值原理

--3.2.1 离散系统的欧拉方程

--3.2.2 离散系统的极小值原理(Ⅰ)

--3.2.3 离散系统的极小值原理(Ⅱ)

-3.3 极小值原理的应用

--3.3.1 最小时间控制(Ⅰ)

--3.3.2 最小时间控制(Ⅱ)

--3.3.3 燃料最优控制(Ⅰ)

--3.3.4 燃料最优控制(Ⅱ)

--3.3.5 燃料最优控制(Ⅲ)

--3.3.6 时间-燃料最优控制问题(Ⅰ)

--3.3.7 时间-燃料最优控制问题(Ⅱ)

--3.3.8 时间-燃料最优控制问题(Ⅲ)

-第三章作业

第四章 动态规划

-4.1 多级决策过程和最优性原理

--4.1.1 多级决策过程和最优性原理

-4.2 离散系统的动态规划

--4.2.1 动态规划的基本递推方程

--4.2.2 离散系统的动态规划

-4.3 连续系统的动态规划

--4.3.1 连续系统的动态规划

-4.4 动态规划与极小值原理和变分法

--4.4.1 动态规划与变分法

--4.4.2 动态规划与极小值原理

-第四章作业

第五章 线性二次型最优控制问题

-5.1 线性二次型问题

--5.1.1 线性二次型问题的提法

--5.1.2 线性二次型问题的三种重要情形

-5.2 状态调节器

--5.2.1 有限时间状态调节器(Ⅰ)

--5.2.2 有限时间状态调节器(Ⅱ)

--5.2.3 无限时间定常状态调节器

--5.2.4 线性离散系统状态调节器

-5.3 输出调节器

--5.3.1 有限时间输出调节器

--5.3.2 有限时间输出调节器

-5.4 输出跟踪器

--5.4.1 线性时变系统的跟踪问题

-第五章作业

第六章 最优控制的数值方法

-6.1 梯度法

--6.1.1 非线性规划基本知识

--6.1.3 无约束静态最优化问题

--6.1.4 最优控制问题

--6.1.2 基本迭代格式

-6.2 共轭梯度法

--6.2.1 无约束静态最优化问题的共轭方向法

--6.2.2 无约束静态最优化问题的共轭梯度法

--6.2.3 最优控制问题的共轭梯度法

-6.3 具有约束的最优控制问题

--6.3.1 约束梯度法

--6.3.2 静态最优化问题的罚函数法

--6.3.3 最优控制问题的罚函数法

-6.4 最优控制问题的数值方法-间接法

--6.4.1 最优控制问题的数值方法-间接法

-第六章作业

第七章 对策论与极大极小控制

-7.1 概述

--7.1.1 概述

-7.2 矩阵对策

--7.2.1 矩阵对策

--7.2.2 矩阵对策的混合策略

-7.3 连续对策

--7.3.1 连续对策

-7.4 微分对策

--7.4.1 一类微分对策问题的提法

--7.4.2 微分对策问题最优策略的条件

-第七章作业

线下上课课件(仅供参考)

-线下上课课件(仅供参考)

最优控制理论开设学校:西北工业大学

最优控制理论授课教师:

陈建忠-副教授-西北工业大学-

陈建忠,男,博士,西北工业大学自动化学院副教授,主要研究方向为交通控制。主讲本科生课程《流量管理与调度》,研究生课程《最优控制理论及实现》、《系统工程》。博士论文获2008年陕西省优秀博士学位论文,2007年入选西北工业大学首批“翱翔之星”计划,2012年获西北工业大学吴亚军优秀青年教师奖教金一等奖。主持国家自然科学基金面上项目1项、陕西省自然科学基础研究计划项目1项,完成国家自然科学基金青年科学基金项目1项、陕西省自然科学基础研究计划项目2项,以第一参与人参加陕西省自然科学基础研究计划项目2项。发表学术论文40余篇,SCI、EI收录论文30篇。获陕西省科学技术三等奖1项,排名第2。

许斌-教授-西北工业大学-

许斌,男,博士,西北工业大学自动化学院教授,主要研究方向为智能控制理论及飞行控制。主讲本科生课程《飞行器导航系统》,《通用航空管理》、研究生课程《最优控制理论及实现》、《系统工程》。获得国家自然科学基金优秀青年基金、霍英东基金青年教师基金,入选国家“万人计划”青年拔尖人才、航空学会青年科技奖等;承担国家自然科学基金重点项目、国防科技创新特区项目、陕西省科技计划等科研课题30余项;第一完成人获得陕西省科技奖二等奖1项,军队科技进步奖二等奖1项;发表SCI期刊论文60余篇,其中IEEE汇刊30余篇。

于蕾-讲师-西北工业大学-

于蕾,女,博士,西北工业大学自动化学院讲师,主要研究方向为智能交通系统。主讲本科生课程《通用航空管理》。2008年8月至2009年8月受留学基金委资助赴美国爱荷华大学数学系进行交流学习,博士论文获2013年全国优秀博士学位论文提名论文和2013年陕西省优秀博士学位论文。主持或参与国家自然科学基金,陕西省自然科学基础研究计划等项目。发表学术论文13篇,SCI、EI收录论文10篇。获陕西省科学技术三等奖1项,排名第2。

张仁远-副教授-西北工业大学-

张仁远,男,博士,西北工业大学自动化学院副教授,分别于2007年和2013年在西安交通大学获得工学学士和工学博士学位,曾赴加拿大、日本等地访问研究。主讲本科生课程《计算机控制系统》、《智能车控制系统设计》、《飞行控制系统》,研究生课程《交通信号控制》。现从事移动机器人自主导航技术和离散事件系统控制理论相关研究,已主持科研项目5项,其中国家自然科学基金青年项目1项,发表科研论文20余篇,包括控制领域顶级期刊IEEE Transactions on Automatic Control和Automatica论文6篇。

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