简介:[摘要]实践教学是启发学生深入理解最优控制理论的有效方法之一。目前,已有多种专门针对最优控制课程的实验器材和实验方案。但是,由于学生没有足够的时间参与所有实验环节,或者课程安排不允许过多的实验教学时间,很难保证实验环节能够达到最初的目的。针对这一问题,构想了一种可用于最优控制教学的综合实验方案。这一实验方案包含了虚拟仿真和实物实验,适用于高年级本科生和研究生,可以大大减少学生完成全部实验所需时间,同时使学生更加深入的理解教学内容,全方面锻炼学生的实践能力。[关键词]虚拟仿真实物实验最优控制理论[中图分类号]TP273一、引言最优控制是一门理论性较强的课程,具有一定的难度。为深入理解最优控制,学生必须具有数学基础能够进行一定难度的理论推导。所以,大部分情况下,学生将精力集中在记忆和推导公式与定理上。这些纯粹的理论问题与实际工程需求具有差异,导致学生在学习最优控制的过程中缺乏理论结合实际的机会。最优控制的课堂授课一般基于精确的数学模型,从理论角度分析控制系统性能。学生不清楚所谓最优性能指标与实际物理问题的对应关系,甚至不曾考虑数学模型的由来。使学生从工程实际角度理解最优控制的方法之一是要求学生参与实验环节。多数情况下,实验课程被认为是课堂教学的附属,用于减轻课堂教学的负担同时提高学生的学习兴趣。一般来说,专门为控制类课程设计的实验仪器都建议学生花费至少2小时以上的时间来完成相关实验[1]。这样,为使学生的实践能力得到充分锻炼,同时考虑到最优控制课程所包含的知识点,一个学期的实验大纲就会至少包括5次,每次2至3个小时的实验课程。但是,要求学生花费大量时间来参与到每一个实验环节是不适当的。多数情况下,课程的时间安排不允许在实验大纲中包含最优控制的所有知识点。另外,一些实验中,学生需要花费大量时间调试实验设备、测量实验结果……
简介:分析了电流型AC/DC变流器交流侧产生暂态振荡的原因,提出了电流型AC/DC变流器的线性二次型(LQ)最优控制策略,并给出了实验验证。结果表明,将LQ控制应用到电流型AC/DC变流器中,能够实现变流器网侧的单位功率因数和直流侧的恒流源特性。