离散时间非线性最小相位系统的动态输出反馈镇定

研究了离散时间非线性最小相位系统的动态输出反馈镇定.首先对离散时间非线性系 统引入了逼近渐近稳定性的概念.基于此概念,提出了一种动态补偿器设计的新方法.主要结果 是,如果一非线性系统的零动态是逼近渐近稳定的,则能用动态输出反馈镇定.动态补偿器的设 计是构造性的.     

一类线性不可观非线性系统的动态输出反馈镇定

本文研究一类不可观非线性系统的动态输出反馈镇定,基于逼近渐近稳定性的概念,给出了动态输出反馈可镇定的充分条件,本文主要结果的直接推论是零动太逼近渐近稳定的最小相位系统能用动态输出反馈镇定,本文的方法也能处理非最小相位系统。     

一类增长线性地依赖于不可测状态不确定非线性系统输出反馈控制

研究了一类具有不确定控制系数, 稳定零动态和增长线性依赖于不可测状态非线性系统的输出反馈全局镇定问题. 首先引入两种恰当的状态变换, 将原系统变为具有确定虚拟控制系数和分离零动态的新系统. 然后, 构造了基于高增益K-滤波器的恰当观测器, 并且应用反推技术成功设计了输出反馈控制器. 通过选择恰当的设计参数, 可以保证闭环系统的全局渐近稳定性. 给出的仿真算例验证了理论结果的正确性和所提出方法的有效性.     

一类带不确定输入动态非线性系统的鲁棒H∞控制

研究一类带不确定输入动态非线性系统的H∞控制问题.在输入动态存在的条件下, 利用反传设计方法构造了鲁棒状态反馈控制器,使得闭环系统在零初始状态下从干扰到输出的 L2增益任意小,同时在干扰输入恒为零时闭环系统是全局渐近稳定的.     

非线性最小相位系统输出反馈镇定的一个注记

讨论了单输入单输出非线性最小相位系统的动态输出反馈镇定.通过加积分器和非 线性变换将系统化为一种标准形式,并基于标准形式的线性部分提出了动态补偿器的设计方 法.然后根据得到的中心流形的表达式和稳定性定理,在零动态流形为一维时,证明了闭环系 统的渐近稳定性,最后给出了一个零动态不具有齐次渐近稳定性但仍能动态输出反馈镇定的 非线性最小相位系统的例子.     

一类高阶次随机非线性系统的输出反馈镇定

针对一类高阶次随机非线性系统,研究其输出反馈镇定问题．通过选择有效的观测器和李雅普诺夫函数,所设计的光滑输出反馈控制器保证了闭环系统的平衡点是依概率全局渐近稳定的,输出几乎处处调节到零．数值仿真验证了控制方案的有效性．     

一种推广的组合非线性输出反馈控制

针对多变量饱和线性系统的时变参考输入跟踪问题,研究了一种组合非线性输出反馈控制器的设计方法.基于原始的组合非线性反馈理论,构造了全阶和降阶输出反馈控制器.控制器由线性输出反馈项和非线性反馈项组成,使得闭环系统在包含于吸引域的不变集内渐近稳定.除了能够跟踪时变参考输入外,系统还具有良好的动态性能.仿真结果说明了所开发控制器的有效性.     

一类线性时变系统的输出反馈控制

基于线性时不变系统能控能观标准型变换及非线性系统高增益观测器方法,本文研究了一类线性时变系统 的输出反馈控制问题. 通过引入时变的状态变量坐标变换,分别设计了线性时变系统的状态反馈控制器、状态观测器以及基于 状态观测器的输出反馈控制器. 进一步地,本文分别证明了观测器动态误差是渐近收敛于零的,而状态反馈控制器以及输出反馈控制器可以 保证闭环系统的渐近稳定性.     

随机非线性系统的输出反馈控制

针对满足线性增长条件的一类随机非线性系统, 本文研究了输出反馈镇定问题. 然而不同于现有的所有文献, 由于线性增长条件中含有不可量测的状态, 引入了一个待定的高增益观测器. 利用反推设计技术, 构造性地给出了一个输出反馈控制器的设计, 通过适当地选取高增益参数, 保证了闭环系统的零解是概率意义下全局渐近稳定的, 输出几乎处处调节于零.     

非线性离散广义系统的输出反馈H∞控制

主要对非线性离散广义系统的输出反馈H∞控制器的设计问题进行讨论，首先利用广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式，对系统的零解E-渐近稳定性问题进行分析，在此条件基础上给出系统零解E-渐近稳定且具有H∞范数约束的充分条件，然后设计系统的输出反馈H∞控制器，使得闭环系统具有同样的性能。     

月球机器人运动学建模与运动收敛性分析

首先建立了月面坐标系中月球机器人的直角坐标运动学方程，并在此基础上推导出运动学方程的极坐标表达形式，然后，针对月球机器人的运动控制问题，推导了为保证月球机器人的运动全局渐近收敛其线速度和角速度所应满足的充分条件，并进行证明。     

具有时变时滞的递归神经网络的渐近稳定性分析

当神经网络应用于最优化计算时,理想的情形是只有一个全局渐近稳定的平衡点,并且以指数速度趋近于平衡点,从而减少神经网络所需计算时间.研究了带时变时滞的递归神经网络的全局渐近稳定性.首先将要研究的模型转化为描述系统模型,然后利用Lyapunov-Krasovskii稳定性定理、线性矩阵不等式(LMI)技术、S过程和代数不等式方法,得到了确保时变时滞递归神经网络渐近稳定性的新的充分条件,并将它应用于常时滞神经网络和时滞细胞神经网络模型,分别得到了相应的全局渐近稳定性条件.理论分析和数值模拟显示,所得结果为时滞递归神经网络提供了新的稳定性判定准则.     

一类不确定非线性系统的停息时间可调的有限时间镇定

研究了一类带有零动态不确定非线性系统有限时间镇定问题, 给出了具有更强实用性的停息时间可调的有限时间稳定控制设计方法. 基于有限时间稳定的Lyapunov理论和反推技术, 给出了停息时间可调有限时间稳定控制器的设计步骤. 所设计的状态反馈控制器使得闭环系统全局有限时间稳定, 且停息时间可调整, 特别是当系统初始值已知时, 停息时间可以任意调节. 仿真例子验证了本文的主要结论.     

Robust reduced-order sliding mode observer design

In this article, a triple state and output variable transformation-based method combined with linear matrix inequality (LMI) techniques to design a new robust reduced-order sliding mode observer for perturbed linear multiple-input and multiple-output systems is developed. The state and output variables of the original system are triple transformed into suitable canonical form coordinates to facilitate the design of a reduced-order observer. The existing transformations are summarised in this study and presented systematically. A new combined observer configuration is proposed and compared with another type of observers. Global asymptotical stability LMI and sliding mode existence conditions for the coupled observer error system are derived using Lyapunov full quadratic form. Reaching and sliding modes of motion of decoupled observer error system are discussed as well. Two numerical and simulation examples are given to illustrate the usefulness of the proposed design techniques.     

Analysis of practical stability and Lyapunov stability of linear time-varying neutral delay systems

Practical stability guarantees trajectories of a dynamical system being bounded within a prespecified region during a specified time interval and is of great interest in many applications. For a class of linear time-varying systems described by delay differential equations of neutral type, concepts of practical stability involving both variations of the state and its derivative are introduced in terms of given estimate sets. Sufficient conditions of practical stability are established on the basis of the mixed differential difference comparison principle presented in this paper, in terms of coefficients of the systems and the given allowable trajectory bounds. For the case of time-invariant estimate sets, these conditions are also independent of delay. These results are then applied to the Lyapunov stability and positively invariant tubes of the corresponding homogeneous systems. Specifically, an algebraic condition of globally exponentially asymptotical stability is derived, which is related to the well known property of the M-matrix and is independent of delay. Finally, an illustrative example is given.     

一类连续级联系统的全局一致稳定性

针对一类非线性连续级联系统, 利用齐次系统的齐次性质给出了其全局一致稳定性分析结果. 假设级联系统中的驱动子系统和被驱动子系统分别满足全局一致渐近稳定且满足一定的齐次度, 若级联项也满足一给定齐次不等式, 则整个非线性级联系统为全局一致渐近稳定的. 若驱动子系统和被驱动子系统都具有负的齐次度, 则该非线性级联系统为全局一致有限时间稳定的. 与传统的ISS假设或级联项增长假设相比, 文中方法所给的齐次不等式条件更容易验证. 且文中方法不仅适用于Lipschitz连续的系统, 而且适用于非Lipschitz连续的系统. 两个例子验证了该方法的有效性.     

Zeros of Continuous-time Linear Periodic Systems

Zeros of continuous-time linear periodic systems are defined and their properties investigated. Under the assumption that the system has uniform relative degree, the zero-dynamics of the system is characterized and a closed-form expression of the blocking inputs is derived. This leads to the definition of zeros as unobservable characteristic exponents of a suitably defined periodic pair. The zeros of periodic linear systems satisfy blocking properties that generalize the well-known time-invariant case. Finally, an efficient computational scheme is provided that essentially amounts to solving an eigenvalue problem.     

中立型线性时滞系统的时滞相关稳定性

讨论中立型线性时滞系统的时滞相关稳定性.首先将中立型系统转化为广义系统,然 后利用Lyapunov-Krasovskii V泛函方法,在处理V的导数时,不进行放大估计,而通过引入一 些恰当的0项,构造多个LMI,从而获得基于多个LMI的时滞相关稳定充分条件.最后的数值 例子说明所得的结论较已有文献具有较小的保守性.     

离散Hopfield双向联想记忆神经网络的稳定性分析

首先将离散Hopfield双向联想记忆神经网络转化成一个特殊的离散Hopfield网络 模型.在此基础上,对离散Hopfield双向联想记忆神经网络的全局渐近稳定性和全局指数稳 定性进行了新的分析.证明了神经网络连接权矩阵在给定的约束条件下有唯一的而且是渐近 稳定的平衡点.利用Lyapunov方程正对角解的存在性得到了几个判定平衡点为全局渐近稳 定和全局指数稳定的充分条件.这些条件可以用于设计全局渐近稳定和全局指数稳定的神经 网络.所做的分析扩展了以前的稳定性结果.     

线性切换系统经周期切换渐近稳定性研究

研究一类含有两个子系统的线性切换系统经周期切换渐近稳定问题.首先给出了特殊周期切换,即等时切换下线性切换系统渐近稳定的充要条件;然后将所得结论进行了推广,使之适合于一般的周期切换情形,并结合自适应思想提出了实现系统周期切换的方法,使之能应用于工程实际.特别指出,一个系统可经切换达到二次稳定的充要条件是该系统可经周期切换渐近稳定.对于一类线性切换系统,采用周期切换可使切换信号的设计变得相对简单.仿真结果表明了所提出的方法简洁而有效.