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研究生: 郭名鈞
Kuo, Ming-Chun
論文名稱: 數據化奇異LQ設計之超高精確度運算
Data-based singular LQ designs using ultra-precision arithmetic
指導教授: 陳正宗
Chan, Jeng-Tzong
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 航空太空工程學系
Department of Aeronautics & Astronautics
論文出版年: 2014
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 52
中文關鍵詞: 數據化最佳化設計線性二次式奇異超高精確度
外文關鍵詞: linear quadratic, data-based linear quadratic, ultra-precision, singular
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  • 線性二次式(LQ)最佳化是一個常運用於控制系統中的方法,線性二次式可以在系統的轉移函數不知道的情況下,使用開路的測試數據進行最佳化設計,使設計更為簡單。另一方面,一個非零的輸入權重,會造成輸出的誤差,為了要達到完美指令跟隨,線性二次式控制設計必須把輸入權重拿掉。然而在拿掉輸入權重後,計算數據化最佳化設計(DBLQ)時,會造成資訊矩陣接近奇異,使運算結果有很大的誤差,對於這個問題,本研究使用超高精確度解決數值困難的問題,超高精確度提供更高的精確度和更大的運算空間。

    The linear quadratic (LQ) optimization is a known approach for control system synthesis. In addition, a LQ control design can also be conducted based sorely on the open-loop plant test data, when a plant dynamic model is not explicitly known. On the other hand, the presence of a nonzero penalty on the control input causes an error to appear in the closed-loop output. In order to achieve a perfect command following operation, a LQ control design must be performed without penalizing the control input. However, the removal of the penalty on the control input also brings the information matrix of the data-based LQ (DBLQ) control design close to singular. In this work, the numerical difficulty of such a DBLQ computation is resolved by developing an ultra-precision (UP) arithmetic package and by conducting DBLQ computations using the UP package.

    中文摘要 I 英文摘要 II 誌謝 VIII 目錄 IX 表目錄 XI 圖目錄 XII 符號說明 XIV 第一章 緒論 1 1.1 簡介與研究動機 1 1.2 本文大綱 2 第二章 數據化最佳控制設計 3 2.1 線性最佳化控制簡介 3 2.2 數據化最佳控制器設計 7 2.2.1 DBCS簡介 7 2.2.2 最佳輸入與最佳輸出的計算 8 2.2.3 輸出回授控制器 12 2.2.4 控制設計的穩定條件 14 2.2.5 適當 值的設定 18 第三章 研究方法 19 3.1 IEEE 754表示法 19 3.1.1 二進位系統 19 3.1.2 浮點數架構 20 3.1.3 浮點數範圍 22 3.2 超高精確度 23 3.2.1 超高精確度的架構 23 3.2.2 超高精確的運算 24 3.3 Singular LQ(SLQ)最佳化 24 第四章 數值模擬 27 第五章 結論 49 參考文獻 51

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    下載圖示 校內:2016-01-27公開
    校外:2016-01-27公開
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