线性切换系统一致能控性和能观性的充要条件

研究线性切换系统的一致能控、能观和能达性．首先给出轨道算子、一致能控状态集和一致能达状态集的概念，然后利用轨道算子、一致能控和一致能达状态集，分别给出了线性切换系统的一致能控、能达和能观性的充要条件．证明了线性切换系统一致完全能控、能达或能观的充要条件是，每一个子系统都是能控、能达或能观的．     

基于分数阶微分方程描述的系统的能控性和能观性判据

首先给出了由分数阶微分方程描述的系统的数学模型,根据对整数阶系统能控性和能观性的研究,给出了此类分数阶系统的能控性和能观性的定义,并利用两参数的Mittage-Leffler函数和Cayley-Hamilton定理分析此类分数阶系统的能控性和能观性,推导由分数阶微分方程描述的系统能控性和能观性判据.当其能控性判别矩阵M和能观性判别矩阵N的秩为满秩时,分数阶系统是能控和能观的.     

一类线性广义系统的能控性和能观性

讨论了一类线性正则的广义系统的各种能控性和各种能观性的关系,证明了这种广义线性系统的各种能控性和相应的能观性是等价的。同时证明了这种广义系统的快子系统脉冲能控与其快子系统脉冲能观是等价的。其慢子系统能控与其慢子系统能观是等价的。其快子系统能控与其快子系统能观是等价的。     

具有时延的网络控制系统的能控能观性分析

针对网络控制系统中存在的网络诱导时延问题,提出了一种系统能控能观性分析的方法.通过对不同驱动方式下网络控制系统信号传输机理的分析,得出驱动方式对系统的影响体现在被控对象的输入上的结论.基于事件驱动方式下的多输入长时延的网络控制系统模型,通过对系统中网络诱导时延环节的处理和状态增广,得到能控能观性的充要条件.     

利用固定模态判定线性定常大系统的能控性和能观测性

讨论了具有维数高、多目标、关联性、分散性等特点的线性定常大系统，讨论这种大系统的能控性和能观测性的一般方法是先将大系统分解为若干个孤立的子系统，在每个子系统是能控性和能观测的前提下，利用大系统的可连通性来判定线性定常大系统的能控性和能观测性，此外介绍了另一种利用固定模态判定线性定常大系统的能控性和能观测性的有效方法。     

Lyapunov函数与非线性切换系统的能控性

对一类全局一致渐近能控的非线性切换系统的控制Lyapunov函数(CLF)的存在性进行了研究,运用非光滑分析找到了系统存在公共控制Lyapunov函数的必要条件和充分条件.     

基于能观测性分析的机器人EKF-SLAM算法

针对传统EKF-SLAM算法中存在状态估计不一致的问题,从系统能观测性角度分析,提出一种增加观测性约束条件的算法,利用补偿矩阵U最优化求解约束条件,得到新的线性点,并通过优化系统的雅克比矩阵重构系统能观测矩阵,使得EKF-SLAM系统与非线性SLAM系统观测方程能观矩阵的秩保持一致.结果表明,所提出算法在状态估计的精确性和协方差一致性方面明显优于传统的EKF-SLAM算法,研究工作和结论对车辆自主驾驶有一定的参考价值.     

一类组合系统的特征与分散固定模

研究了在航空领域中经常遇到的一类组合系统．结果表明，由于这类系统结构的特殊性，它的很多性质，如能控性、能观性及稳定性等都可以通过判断两个低阶系统的相应性质得到．这类系统不存在分散固定膜的充要条件是其能控且能观．     

多变量自适应极点配置系统稳定的充要条件

对于多变量自适应极点配置系统给出了其稳定的充要条件，并在充分性的证明过程中构造性地提出了一种估计参数的修正策略，保证了修正参数所对应的广义Sylvester矩阵渐近一致非奇异，得到了无须能控性的稳定多变量自适应极点配置系统，解决了多变量自适应极点配置的奇异问题，所需的先验知识仅为能观性指数和不确定或干扰的上界。     

关于有界线性系统能量受限时的精确能控性

应用泛函分析知识,讨论了Hilbert空间上有界线性系统能量受限时的精确能控性,为刻划此重要性质,给出了一我有趣的充分条件和充要条件,从中可看出无限维线性系统（较之有限维系统）的某些特性。     

欧氏空间上的双线性系统的梯度扩张

研究了欧氏空间上的双线性系统和它的梯度扩张系统的能控性之间的关系以及它们的能观测性之间的关系,证明了双线性系统的梯度扩张系统是能控的(或能观测的)当且仅当原双线性系统既是能控的,又是能观测的。     

控制系统可容错性分析及应用研究

首先对控制系统的各种故障形式予以分析，给出故障系统的数学模型；然后，提出能控（能观）意义上的功能冗余、系统的能控（能观）冗余度及某个部件对系统的能控（能观）重要度等概念，并对系统的可容错性予以量化分析，从而为控制系统的可靠性设计提供了依据；最后用造纸过程控制系统中的两个实例说明之．     

传递函数阵零极对消后分母多项式的确定方法

本文从线性定常系统的可控性,可观性与零极对消的关系入手指出传递函数阵的分母多项式应为系统既可控又可观部分的状态阵的最小多项式,然后给出了利用矩阵的不变因子理论求最小多项式的方法。     

基于微分几何的电力电子变换器的可控性分析

针对电力电子变换器非线性的特性,基于微分几何的方法,分析了电力电子系统的可控性与可观测性,证明了系统是弱可控与弱可观测的,有利于对非线性状态反馈解耦控制.同时还基于不变流形方法,探讨了电力电子变换器的可控性实现问题.     

逻辑切换控制网络的可控性和稳定性

研究了多值逻辑切换控制网络和混合值逻辑切换控制网络的可控性和稳定性。通过多值逻辑切换输入状态的关联矩阵,得到多值逻辑切换控制网络可控和稳定的充分必要条件。将多值的情况推广到了混合值,得到混合值逻辑切换控制网络可控和稳定的充要条件。结论可以用于多值逻辑切换系统和混合值逻辑切换系统可控性与稳定性的判别。     

线性控制系统的一致有界性

将非线性时变系统x=f(x(t),t)的一致有界及一致终极有界概念推广到控制系统;提出一致有界可控及一致终极有界可控概念,并对线性系统的一致有界可控,一致终极有界可控进行了全面的分析;同时对线性控制系统一致有界性给出判断的条件;最后给出了例子。     

一种求解控制系统可达集的网格投影法

控制系统在某一时刻的前向可达集是指从初始状态出发,在该时刻能够达到的状态的集合.为了求解非线性控制系统的前向可达集,首先通过常微分方程数值方法对连续控制系统进行离散,转化为离散系统;其次由于连续控制系统的可达集可用其相应的离散系统的可达集来近似,针对离散控制系统,提出了基于最优化技术的网格投影法近似描述可达集,该方法布置了均匀分布的网格点,并将网格点向可达集边界投影,每个投影问题都对应一个最优化问题,通过求解这些优化问题得到可达集的近似描述;进一步地,理论分析证明了该方法布置的网格点间隔越小得到的可达集近似误差越小;最后通过数值仿真验证了该方法的有效性,并将其与文献中已有的DFOG(Distance fields on grids)方法进行对比.研究表明:网格投影法可以有效地处理具有非凸可达集的控制系统;相较于DFOG方法,该方法能够得到分布均匀的边界点,且求解的优化问题的数量少,计算时间短.     

控制系统的无静差最优扰动抑制

研究具有外部持续扰动的线性控制系统最优无静差扰动抑制问题。通过构造无静差内模扰动补偿器,将带持续扰动的系统转化为无扰动的增广系统。从而将最优无静差扰动抑制问题转化为无扰动增广系统的最优控制问题。利用系统能控和能观测的秩判据证明了增广系统的能控性和能观测性。通过该方法求得的控制律既实现了扰动的完全抑制又达到了最优控制目的,且具有较好的鲁棒性。     

重频结构可控性

给出了具有可操作的重特征值系统(完备的及亏损的)完全可控性的两个必要条件及其证明,同时还给出两个充分条件及其证明,并提出了一种控制力分布矩阵B的选取方法。所给出的4个定理和一个选择方法解决了任意线性结构的实际可控性问题,指出了结构完全可控需要的执行器的最小数量及其位置,使得对结构可控有了更清晰的认识。最后用数值算例说明条件和方法的正确性。