小参数摄动法与保辛

应用数学与力学经常使用小参数摄动近似．在物理与力学中有大量保守体系的分析．保守体系的特点是保辛．本文指出小参数摄动法保辛的问题应予考虑．位移法摄动是保辛的,而辛矩阵的加法摄动则未能保辛．数值例题给出了对比．     

线性时变时滞系统分析与参数辨识的PMCP方法

本文将[1]定义的按段多重chebyshev多项式系应用于线性时变时滞系统分析与参数辨识，提出了系统分析和参数辨识算法。数值例子表明本文提出的算法既简单又有效，大大优于由移位chebyshev多项式系所导出来的相应算法。     

非线性时变时滞FAST TCP系统低保守全局稳定性

研究了非线性、时变时滞的快速传输控制协议(FAST TCP)系统的全局稳定性. 首先, 利用其时滞变化与源端发送窗口变化成比例关系和其非线性函数是严格单调递减函数这两个特性, 计算每个振荡周期的解轨迹界, 建立计算轨迹界的改进型迭代公式, 得到了比已有结论更低保守的全局稳定性条件. 最后, 通过网络模拟器2(NS-2)仿真实例验证了改进的全局稳定性条件的有效性.     

带阶跃扰动的线性时滞系统最优无静差控制

研究线性时滞系统在阶跃扰动作用下的最优控制问题．首先基于内模原理构造扰动补偿器,以完全消除阶跃扰动对系统的影响。并将原系统的最优无静差扰动抑制问题转化为无扰动最优控制问题;然后利用灵敏度方法,求得由精确的解析项和伴随向量级数形式补偿项组成的最优控制律,通过截取伴随向量级数的有限项和．可得到次优无静差控制律．仿真实例验证了该方法的有效性．     

区间变时滞不确定线性系统带记忆H∞状态反馈控制

一类存在范数有界不确定性的线性时变时滞系统, 其时变时滞仅给出时滞变化的上下界, 而对时滞变化率未作任何约束. 对于这类区间时变时滞系统, 给出了一种新型的 Lyapunov-Krasovskii 泛函讨论其稳定性, 通过分割平均时滞的方法减小保守性, 得到以线性矩阵不等式(LMI)形式给出的稳定性判据. 最后分析并给出了一种带记忆的 H∞ 状态反馈控制器. 数值实例表明了本文方法的有效性.     

时滞线性系统

提出了     

奇异时滞系统的时滞依赖稳定性判据

讨论了奇异时滞系统的稳定性问题. 首先, 在几个最新的结果之间建立了等价性, 并给出了一个简化的稳定性判据. 然后, 通过使用时滞分解的方法, 得到了一个新的稳定性判据. 它比现有结果具有更少的保守性. 最后, 给出了一个数值例子, 表明了新判据是有效的且保守性较小.     

带时滞的双时间尺度系统反馈镇定

研究带时滞的双时间尺度系统的反馈镇定问题,首先,给出子系统稳定的一个充分条件.然后,利用两个子系统稳定性得到带时滞的双时间尺度系统稳定的一个充分条件,最后,利用线性反馈分析得到两个子系统的稳定设计,从而使得整个系统稳定.给出一个数值例子验证了可行性和有效性.     

带记忆比例–积分–时滞输出滑模控制器设计

传统的比例–积分–微分(PID)滑模控制具有高频测量噪声鲁棒性差、参数整定方法复杂等缺点. 针对上述问题, 本文设计了一种基于带记忆输出反馈的比例–积分–滞后(PIR)滑模控制器, 并提出了基于频域分析的控制器参数自整定方法. 在控制器选型上, 将“带记忆”反馈机制引入到滑模面设计中, 提高滑模面的平滑滤波和高频噪声抑制能力. 首先, 基于PIR滑模面设计了等效控制律, 实现输出反馈下的闭环系统的滑模态稳定. 其次, 分析了基于输出反馈的PIR滑模面的有限时间可达性, 确保系统在存在匹配扰动时仍保持良好的鲁棒性. 最后, 在控制器参数整定方面, 通过迭代消除法消去时滞项在闭环特征方程中的影响, 同时基于衰减速率对系统进行极点配置, 实现PIR参数的在线自整定. 仿真结果表明, 该整定方法能够保证闭环二阶系统具有良好的鲁棒性和抗干扰性能.     

线性时滞系统窗口H∞频域分析

在实际控制系统中,常常需要关注局部频段下的性能指标,而现有的频率加权方法缺乏针对性.由于时滞现象的普遍性及时滞条件下频域分析的复杂性,需要进一步给出时滞系统在局部频段下的H∞性能分析方法.为研究线性时滞系统在局部频段下的性能,基于广义Kalman-Yakubovich-Popov引理及窗口频域H∞范数的概念,给出了线性时滞系统的广义界实定理.针对不同频率范围,给出适用于不同频率条件的频域分析线性矩阵不等式判据.最后通过仿真实例,表明窗口频域分析比传统的全频段H∞分析具有针对性和有效性.     

一阶系统自伴随条件和Lagrange函数的构造

重新研究一阶系统变分法逆问题,修正了某些文献关于一阶微分方程组自伴随条件的失误,导出了把一阶系统化为自伴随形式的变换矩阵所满足的方程,列出了构造自伴随一阶系统Lagrange函数的两种方法.举例说明所得结果的应用.     

基于对偶变量变分原理和两端动量独立变量的保辛方法

将广义位移和动量同时用拉格朗日多项式近似,并选择积分区间两端动量为独立变量,然后基于对偶变量变分原理导出了哈密顿系统的离散正则变换和对应的数值积分保辛算法．当位移和动量的拉格朗日多项式近似阶数满足一定条件时,可以自然导出保辛算法的不动点格式．通过数值算例讨论了位移和动量采用不同阶次插值所需最少Gauss积分点个数,并讨论了位移插值阶数、动量插值阶数以及Gauss积分点个数对保辛算法精度的影响,说明了上述不动点格式恰好是一种最优格式．     

Global stabilization for a class of stochastic nonlinear systems with SISS‐like conditions and time delay

The global stabilization problem for a class of stochastic time‐delay nonlinear systems with stochastic‐input‐to‐state‐stable–like conditions is investigated. Different from the existing results, the nonlinear growing conditions are more general, and the existences of the state and input time delays make the work more challenging in the control design and stability analysis. By introducing an appropriate gain‐scaling method and using a homogeneous domain control strategy, a delay‐independent controller is constructed to ensure that the equilibrium at the origin of the closed‐loop system is globally asymptotically stable in probability. Examples are given to show the validness of the proposed method.     

基于移相法的结构主动控制时滞补偿效果分析

结构控制中由于信号传输及作动器机电转换必然引起时滞,对控制效果产生不利影响.本文提出了结构主动控制移相法时滞补偿策略,以单自由度结构为算例,分析了时滞大小、采样间隔、主动控制中权矩阵取值、结构阻尼比以及速度与位移不同时滞等情况下移相法的补偿效果.结果表明,移相法对结构时滞情况具有很好的补偿效果,时滞大小、权矩阵取值和速度与位移不同时滞时,会影响移相法对结构时滞补偿效果;但采样间隔,结构阻尼比不会影响移相法对结构时滞补偿效果.     

含不同时滞项的双稳系统中平均首次穿越时间的研究

研究了乘性噪声和加性噪声共同作用下含有两种不同时滞项的双稳系统中的平均首次穿越时间．首先通过近似方法得到了平均首次穿越时间的解析式，然后研究了乘性噪声强度、时滞量及噪声关联强度对平均首次穿越时间的影响．当噪声关联强度取正值时，平均首次穿越时间T1（x-→x＋）是乘性噪声强度及两种时滞量的非但调函数，是噪声关联强度的单调递增函数．包含在确定力与振荡力中的时滞量分别影响T1（x-→x＋）的最大值及对应的噪声强度．平均首次穿越时间T2（x＋→x-）是包含在确定力中的时滞量的非单调函数，是乘性噪声强度、另一种时滞量及噪声关联强度的单调递减函数．     

Numerical solution of system of first-order delay differential equations using polynomial spline functions

The use of two constructed polynomial spline functions to approximate the solution of a system of first-order delay differential equations is described. The first spline function is a polynomial with an undetermined constant coefficient in the last term. The other has a polynomial spline form. The error analysis and stability of the second function are theoretically investigated and a test example is given. A comparison of the two forms is carried out to illustrate the pertinent features of the proposed techniques.     

Sufficient conditions for stability and stabilization of networked control systems with uncertainties and nonlinearities

In this paper, we consider the problem of robust stability and stabilization for networked control systems (NCS) with uncertain/nonlinear dynamics AUTHOR: Please check that authors and their affiliations are correct. in which the network‐induced delays are time‐varying and bounded. Based on some recent achievements, a relatively simple Lyapunov–Krasovskii functional is proposed to derive sufficient conditions both for analysis and synthesis of NCS in the form of LMIs depending on the delay bounds. The effectiveness of the proposed method is illustrated by several benchmark examples available in the literature. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

Constrained simulated annealing for stability margin computation in a time‐delay system

The stability margin of a time‐delay system is formulated via factorization. This paper provides a numerical method for computing the stability margin of time‐delay linear time‐invariant systems with delay dependence by using a constrained simulated annealing algorithm. The constrained simulated annealing is used to solve a nonlinear continuous constrained optimization problem, which is derived from computing the stability margin of a delay system. Illustrative examples show that the established method can verify the stability for a class of time‐delay systems. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

Hamilton系统的保辛 守恒积分算法

给出了Hamilton系统基于辛矩阵乘法的显式时不变正则变换和时变正则变换．引入含参变量的近似Hamilton系统,并以近似Hamilton系统为基础进行辛矩阵乘法的正则变换．正则变换保证了数值积分的保辛性质,而通过调整引入的参变量可保证能量在积分格点上守恒．实现了Hamilton系统即保辛又保能量的算法．