数字控制系统是数字计算机和控制技术结合的产物,具有稳定性好、精度高和运算速度快等优点,被广泛应用于电气、电子、控制、系统工程等领域。数字控制系统虽然具有多任务控制的功能,然而当控制任务变得复杂时,就需要进行系统优化。在不同的领域中,数字控制系统优化的方法也要根据具体的系统来作相应的调整。每一类具体的模型都有其特有的结构或特征,对这些特征的研究和结构的剖析,将能够极大的增强系统优化求解方法的有效性。结合具体的系统特征,给出合适的特定优化算法,才是将最优控制理论应用到实际工程问题中的最优策略。 本文结合具体的数字系统模型和需求,根据数字控制系统的特征,以及优化算法的原理,对两类数字控制系统进行了相应的优化方案研究,并设计开发了仿真系统,然后将理论上的优化算法应用到实际系统中。相关主要工作包括以下几个方面: （1）针对数字控制系统和最优控制问题,提出了在数字控制系统中进行优化研究的必要性。 （2）设计出线性离散状态空间的最优控制器。依据l₁优化设计理论,应用数学规划方法,得到线性离散系统的最优l_∞优化输出误差序列,由此求取闭环系统的最优最小实现和闭环极点。然后对原系统进行极点配置并引入反馈,实现最优控制器的设计,通过仿真对控制器进行了性能评价。该控制器的设计方法由时域指标可以推导出系统的极点配置,将系统的最优时域性能和系统的鲁棒稳定性对应了起来。 （3）设计了城市单交叉路口优化控制器。基于对城市道路交叉口最优控制问题的分析,面向对象地建立交叉路口的通用模型,该模型较好的描述了任意个路口、任意相位的单交叉口。文中提出了一种新的信号优化控制方案,分别对车流相位和通行时间进行优化,实时传递路口交通情况。