课程描述
本课程研究当前最新的多变量线性时不变反馈控制系统的计算机辅助设计方法。所涉及的主题包括:
- 用来描述设计目标的数学语言
- 为什么一些设计目标无法被满足
- 最优化问题的不适定性,以及如何避免
- 如何预测最优化控制器的品质
- 多变量设计的主要优化方法:
- 线性二次型法
- H-∞法
- Mu综合法
- 模型降阶方法
- 线性规划法
- 线性矩阵不等式(LMI)最优化法
- 线性时不变反馈设计实例研究(多数为家庭作业)
本课程的先修课程包括:
信息资源和文献
今年不需要教科书,所有必要的信息将以讲义的形式提供给大家。
周克敏和John C. Doyle所著的 《鲁棒控制基础》一书,由Prentice Hall出版社出版,是一本包含所有或几乎所有与本课程相关资料的详细且适用的参考书。任何一位想要了解H2与H-∞最优化,最优化模型降阶,结构奇异值计算等著名算法细节的人,都被推荐去买这一本书。拥有一份关于Mu值分析与综合法工具箱的 MATLAB®使用手册也是一个很好的想法,对于那些主要对H2与H-∞最优化应用感兴趣的人来说,那是一本写得“按步骤操作”风格的参考书。
授课教师
Alexandre Megretski教授
课程日程表
讲座:
2节/星期
1.5小时/节
家庭作业
家庭作业通常会在每周三的晚上放到网上,作业论文要求在下一周的周三上交。用来完成作业或者可视化解答的所有电子文件也可以得到。作业的批改,评分以及发回会尽可能快完成。作业的解答会在发回批改的作业后放到网上。
本课程鼓励以团队合作的方式完成作业,以产生解题思路和取得最具可能性的解答方案。但是,每个人还必须写出自己的答案和代码。
MATLAB®
“技术计算语言”MATLAB®会在本课程中广泛使用。我们需要Simulink®和控制系统,LMI控制,Mu-分析与综合工具箱。为了仿真和分析系统,你可以通过它的在线帮助获得通用信息以及特殊命令。
考试
在上课的过程中会有两次随堂测验,(在开学后会尽快通知),但是没有期末考试。这些测验会覆盖6.245的理论(并且尽可能平均分配)。问题主要基于至少考试一周之前的习题解答中的思想。
成绩评定
成绩会在学期末给出一个数字成绩N,计算公式为
N=0.5*H+0.25*Q1+0.25*Q2
其中H是平均作业成绩,Q1和Q2是测验成绩(H,Q1,Q2是0到100之间的数字)。基于成绩N的全班分布情况,再确定一个分数线。对于那些在分数线附近的学生,其他一些因素也可以考虑来确定分数,比如努力程度,课堂活跃程度,等等。