2011年的国家科学技术奖励大会授予钟万勰院士主持完成的“基于模拟关系的计算力学辛理论体系和数值方法”获得国家自然科学二等奖。该项成果对本领域的研究工作起到开创、引领和推动作用，并被成功地用于解决众多重大装备中的关键力学问题，是一项富有中国特色的原始创新性成果。
2008年，该课题组在所提出的精细积分理论与算法体系基础上，开发了基于精细积分的最优控制系统设计工具箱（PIMCSD）。利用该工具箱曾与上海科研人员合作，设计了典型的双星编队重构最优控制方案，所设计的控制方案已在飞行控制仿真平台上通过验证。仿真结果表明：相对于传统的定常控制方案，新的时变控制方案可以在更短的控制时间内，以更少的燃料消耗，达到更高的终端控制精度。
当时在PIMCSD Toolbox中已经可以实现以下功能：
(1) 传统定常LQ最优控制器、Kalman滤波器设计以及控制系统仿真等基本功能。这些功能都是基于精细积分算法理论开发，具有更高的效率和精度。
(2) 有限长时间、软终端约束的时变LQ控制器设计与仿真功能。时变控制器只需要定常控制器一半的时间就可以达到系统期望的状态（在输入峰值大小相同的情况下），这对于快速机动类的控制问题特别重要。
(3) 有限长时间时变最优Kalman滤波器的设计与仿真功能。考虑了初始统计信息的影响，具有更好的滤波效果。
(4) 核心的矩阵代数方程与微分方程求解器。基于精细积分算法理论，开发了矩阵指数计算、矩阵代数Riccati方程、Lyapunov方程等求解器，并提供了矩阵微分Riccati方程、Lyapunov方程的求解器，以方便用户设计。
(5) H∞控制系统的设计与仿真功能。特别提供了有限长时间H∞控制系统临界参数的计算，控制系统设计与仿真功能。
同时在《计算机软件和应用》上发表了三篇文章，从理论研究、成果应用和软件使用等多个角度，分别阐述和推广该项科研成果所经历的工程实践。分别是：
基于精细积分理论与算法体系的时变最优控制方案工程应用. 计算机应用与软件, 2009, 26(2): 1-3.
应用控制系统设计工具箱PIMCSD求解卫星编队重构问题. 计算机应用与软件, 2009, 26(2): 4-7.
最优控制系统设计与仿真交互式界面软件-PIMCSD. 计算机应用与软件, 2009, 26(2): 8-10.
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2011-01-18 15:05 陆仲绩 阅读(1228)
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