n比特随机量子系统实时状态估计及其反馈控制

研究了n比特随机量子系统实时状态估计及其反馈控制的问题.对于连续弱测量(Continuous weak measurement, CWM)过程存在高斯噪声的情况,基于在线交替方向乘子法(Online alternating direction multiplier method,OADM)推导出一种适用于n比特随机量子系统的实时量子状态估计算法,即QSE-OADM (Quantum state estimation based on OADM).运用李雅普诺夫方法设计控制律,实现基于实时量子状态估计的反馈控制,并证明所提控制律的收敛性.以2比特随机量子系统为例进行数值仿真实验,通过与基于QST-OADM (Quantum state tomography based on OADM)算法和OPG-ADMM (Online proximal gradient-based alternating direction method of multipliers)算法的量子反馈控制方案的性能对比,验证了所提控制方案的优越性.

板球系统的非线性自适应控制

针对球半径、球质量、球转动惯量未知的板球系统,提出了其非线性自适应控制方法。建立了包括球板间摩擦、传动机构、步进电机等环节的板球系统数学模型。结合Lyapunov稳定性理论设计了非线性位置控制器和非线性自适应位置控制器。提出的控制方法经过了仿真验证。跟踪控制结果表明与模糊控制相比,非线性自适应控制方法提高了板球系统的控制精度。