收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于Lyapunov和最优控制理论的量子系统控制方法的研究

匡森  
【摘要】: 完整的量子控制理论的建立对于物理、化学、量子信息、纳米技术、生物技术等领域的发展将具有重要意义。由于量子系统本身的复杂性和特殊性,量子控制的研究需要各学科的学者在相关领域的共同努力。在这一背景下,本论文在指出研究量子系统控制的必要性、回顾量子系统控制理论和方法的研究现状的基础上,从控制理论的角度研究Lyapunov理论和最优控制理论对于封闭量子系统的应用以及开放系统中的若干问题,主要内容包含以下几个方面。 1)针对封闭量子系统中的状态控制问题,根据状态间的距离、状态间的偏差、一个虚拟力学量的均值,分别选择三种Lyapunov函数进行相应的控制律设计和收敛性分析。尤其是对基于状态间距离的Lyapunov函数,设计出一类可以解决初始态与目标态正交问题的控制律;并借助LaSalle's原理分析系统的收敛性,提出一种通过线性化相应时刻的幺正演化算子寻找闭环系统最大不变集的方法。对基于一个虚拟力学量均值的Lyapunov函数,首先推导闭环系统在更弱条件下的最大不变集,然后分析最大不变集的结构,并提出虚拟力学量的构造方法。通过仿真实验验证相应三种Lyapunov设计方法的正确性,比较其控制效果,并分析这三种Lyapunov函数间的关系,给出它们的一个统一形式,总结出这三种Lyapunov控制方法的特点。 2)选取基于状态间距离的Lyapunov函数,提出基于向量处理的控制律设计方法,扩展控制量的取值范围。 3)对于封闭量子系统的最优控制,利用量子态的函数态矢形式推导量子系统最优控制问题的方程组;基于开关变尺度法,提出一种带有最优搜索步长的高效数值解法。 4)综述量子系统状态估计方法的现状,并根据不同的测量方式将量子状态估计方法进行相应的划分;介绍连续测量影响下的量子轨迹理论,指出系统的平均测后状态演化的主方程与不同的测量方案之间的关系。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 鹿宁;唐英凯;;基于混沌优化的一类微分包含系统的最优控制设计[J];中国农机化;2006年06期
2 陈宗海;朱明清;张陈斌;董道毅;;两能级封闭量子系统任意量子态的最优制备[J];控制与决策;2007年08期
3 张建雄;唐万生;;分段线性微分包含系统的最优控制设计[J];系统工程学报;2006年04期
4 赖旭芝;潘昌忠;吴敏;;一类新的PPA型三连杆欠驱动机器人的控制策略[J];控制与决策;2011年07期
5 惠晓威,杨本臣,陈晓平;一类含部分非线性状态系统的稳定条件[J];天津理工学院学报;2001年01期
6 田连江,高为炳,程勉;线性时滞不确定系统的鲁棒性研究[J];控制理论与应用;1993年06期
7 陈东彦,刘伟华;多时滞Lurie控制系统的时滞相关鲁棒稳定性[J];控制理论与应用;2005年03期
8 姜媛;张显;宋国东;;线性广义系统的无源性分析[J];黑龙江大学自然科学学报;2008年04期
9 远方;乔雪芬;;特殊线性时变系统的lyapunov函数的构造研究[J];邢台职业技术学院学报;2008年05期
10 屈百达;郭宏民;徐保国;;一类受限线性系统的最优控制[J];计算机仿真;2009年03期
11 舒永录;王猛;;T系统解的有界性及其控制(英文)[J];华东师范大学学报(自然科学版);2009年01期
12 杨锦坤;孙保苍;叶启海;;一类三阶非线性系统的全局渐近稳定性[J];成都信息工程学院学报;2009年03期
13 宋建梅;李金仙;;一类具有时滞的Cohen-Grossberg神经网络的指数稳定性[J];数学的实践与认识;2009年18期
14 李钟慎;魏剑林;傅桂元;;Backstepping方法在Lü混沌系统中的应用[J];自动化技术与应用;2009年09期
15 赵延东;;基于平方和规划的非线性系统控制器设计[J];沈阳理工大学学报;2009年06期
16 朱少平;钱富才;刘丁;;基于两级算法的混沌控制[J];控制理论与应用;2010年09期
17 崔红艳;高存臣;;一类非线性时变时滞随机大系统的稳定性[J];南京信息工程大学学报(自然科学版);2010年05期
18 刘重阳;;基于执行器部分失效的网络化控制系统完整性研究[J];工业仪表与自动化装置;2011年01期
19 何长安;加深对最优控制问题提法的理解[J];信息与控制;1987年01期
20 李训经;彭实戈;;非线性广义系统最优控制的最大值原理——有限维情形[J];自动化学报;1991年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴建武;李春文;张靖;;SU(1,1)型双输入量子系统能量最优控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 蔡远利;李鹏;;离散时间最优控制问题的一种神经网络新解法[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集(上册)[C];1995年
3 李建勋;佟明安;;敌对1:1空战完整化研究[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
4 胡克定;王树松;;分段线性函数应用于延时系统的最优控制[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
5 郭磊;于瑞林;田发中;;跳变时刻状态受约束的跳变系统的最优控制[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
6 赵文荣;侯学章;朱广田;;关于双线性分布参数系统的一类最优控制[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
7 容浩;穆志纯;刘克;;一类线性切换系统的优化控制研究[A];第二十二届中国控制会议论文集(下)[C];2003年
8 王德明;许东霞;姚侃;;具有二次型性能指标的离散双线性系统最优控制[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
9 陶世明;朱经浩;;Canonical对偶方法与一类最优控制问题[A];中国运筹学会第九届学术交流会论文集[C];2008年
10 徐爱平;吴臻;;状态约束下的一类正倒向随机系统的最优控制问题[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 匡森;基于Lyapunov和最优控制理论的量子系统控制方法的研究[D];中国科学技术大学;2007年
2 曹伟东;双调和方程及油田注水开发最优控制问题数值分析[D];山东大学;2010年
3 李彬;含状态和控制约束的最优控制问题和应用[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 傅绍文;基于LPV方法的Stewart平台分散控制问题研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
5 周建伟;状态受限最优控制问题的谱方法[D];华东师范大学;2011年
6 牛海峰;流体及非线性最优控制问题的有限元方法:状态受限与超收敛分析[D];山东大学;2011年
7 于怀强;随机与确定性分布参数系统最优控制必要性条件的研究[D];华中科技大学;2012年
8 陈丽;时滞随机系统的最优控制问题及应用[D];山东大学;2010年
9 李志涛;多孔及变形介质中混溶及非混溶驱动问题的数值方法[D];山东大学;2007年
10 袁磊;状态受限最优控制问题的有限元方法[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李容萍;梯度平均的同时扰动算法分析[D];电子科技大学;2006年
2 马善立;最优控制问题的若干问题[D];中国石油大学;2007年
3 石荣;Navier-Stokes方程组的最优控制问题综述[D];东北师范大学;2007年
4 孔凡亮;一类资产发展方程的最优控制问题[D];新疆大学;2009年
5 顾大可;迭代学习控制理论的算法研究[D];东北电力大学;2007年
6 邓红勇;一类微波加热的最优控制的必要条件[D];贵州大学;2007年
7 刘举成;分段广义系统线性二次最优控制[D];黑龙江大学;2007年
8 刘立东;改进蚁群优化算法的研究[D];西南交通大学;2007年
9 黄增健;陕西省地区经济增长差距及收敛性研究[D];西北农林科技大学;2008年
10 邹衍华;抛物型最优控制问题有限元方法的超收敛性[D];湘潭大学;2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐荣才 高跃;内部控制设计:逻辑与路径[N];证券日报;2007年
2 王维栋;美国国家仪器公司推出新型控制设计和模拟模块[N];国家电网报;2008年
3 刘天津;如何进行内部控制设计及评价[N];财会信报;2009年
4 四川 刘春丽;基于TX4915的无线控制设计(下)[N];电子报;2006年
5 胡钦;如何控制设计创新风险[N];中国质量报;2006年
6 朱静芬;与“基金审计”的第一次接触[N];财会信报;2008年
7 张佳丽;红绿灯能否更加人性化[N];中国建设报;2006年
8 记者 南小渭;市区交通即将大大畅通[N];南方日报;2005年
9 李春 赵宜珍 崔家福 周瑞;重视内部会计控制[N];健康报;2006年
10 ;刘竹生 善克难关的总师[N];中国航天报;2003年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978