线性时滞多智能体系统多类型拓扑切换下的一致性

针对带有时变时滞协议的连续时间线性高阶多智能体系统在多类型有向通信拓扑切换下的一致性问题进行研究.考虑多智能体系统在可一致与不可一致通信拓扑之间进行切换的情况.通过一个线性变换将该一致性问题等价地转化为一个切换时滞系统的稳定性问题.基于切换系统稳定性理论与时滞系统理论,利用平均驻留时间方法分析,以线性矩阵不等式(linear matrix inequalities,LMIs)的形式给出多智能体系统达到状态一致的充分条件.数值实例验证了理论分析所得结论的正确性.     

基于时滞不等分法T-S模糊时滞系统稳定性准则

提出一种新的时滞分解方法—时滞不等分法,研究了T-S模糊常时滞系统的稳定性准则问题。基于Lyapunov稳定性理论,构造恰当的Lyapunov-Krasovskii泛函,以线性矩阵不等式形式给出一个决策变量少、运算效率高、保守性小的时滞相关稳定性准则。最后给出数例说明该方法的有效性。     

含未知参数和输出不确定性的Lipschitz非线性系统自适应观测器设计

对含未知参数且输出带有不确定性的Lipschitz非线性系统,本文提出了一种自适应观测器的设计方法。当该系统输出的不确定性部分满足Lipschitz条件时,本文给出了系统观测器的结构形式,通过黎卡提方程和矩阵不等式的求解给出观测器增益矩阵的选取方法和参数估计的自适应律, 基于Lyapunov方法证明系统的状态估计误差是一致有界的。仿真结果验证了提出的自适应观测器设计的有效性。     

推广Riccati函数展开法求Burgers方程新的精确解

文章应用推广方程法Riccati函数展开法求Burgers方程的解,获得了Burgers方程一系列新形式的精确行波解,这些解包括三角函数解、双曲函数解。并借助于Matlab对精确解进行数值模拟,得到精确解的直观表示。     

基于有向网络的一致性跟踪算法

研究了leader有控制输入且followers未知该输入条件下的线性多智能 体一致性跟踪问题.提出两种一致性跟踪算法,证明两种算法在leader到followers存在一棵 有向生成树且follower间拓扑是有向条件下,网络就能跟踪leader的状态.对于第一种算法,节点根 据相邻节点或leader的状态来求解其控制输入,并基于代数Riccati不等式给出 连续情形下算法稳定性条件.第二种算法直接利用相邻节点或leader的状态,使followers在上述网络条件下跟踪leader的状态,同样基于代数Riccati不等式给出算法稳定性条件. 仿真结果验证了算法的有效性.     

磁悬浮直线电动机H∞鲁棒控制器及其蚁群算法优化设计

磁悬浮永磁直线电动机在结构上取消了机械传动的中间环节,具有磁悬浮和直接驱动的特点.针对磁悬浮永磁直线电动机由于悬浮高度不同,在磁悬浮和直接驱动运行过程中存在自身参数摄动和外界干扰突出的问题,设计基于蚁群算法的H_∞鲁棒控制器,以保证系统对这些不确定性具有良好的鲁棒性.建立包含磁悬浮永磁直线电动机参数摄动和外界干扰的状态空间模型.推导出无须满足正则条件约束的Riccati不等式,给出H_∞鲁棒控制器的解析表达式.针对H_∞控制器中加权矩阵选择的困难,采用蚁群算法对加权矩阵进行寻优.最后在MATLAB环境下对控制系统进行仿真研究.仿真实验表明基于蚁群算法的磁悬浮永磁直线电动机控制系统的性能比优化前有较明显改善,说明该方法的可行性和有效性.     

一类饱和非有理系统状态反馈设计

本文研究了一类饱和非有理系统状态反馈镇定问题.通过线性分式表示技术,这类非有理系统可以转化为带有两个非线性回路的线性时不变(linear time-invariant,LTI)系统.假设非有理函数项分别满足局部扇形区间不等式以及局部Lipschitz条件,提出了两种基于LMI条件的镇定方法.最后,举例证明了所提出方法的有效性.     

输入有约束时的飞翼布局无人机姿态控制

针对大展弦比飞翼布局无人机的刚体运动与弹性运动耦合动力学模型,研究了输入有约束时的无人机姿态控制问题,提出了一种采用扩张状态观测器的反步滑模控制方法.首先,采用扩张状态观测器实时估计气动弹性模态和外界未知干扰的影响,并引入跟踪微分器避免了控制律中项数膨胀问题.然后,针对飞翼布局无人机多操纵面的配置和输入约束,给出了基于LMI的在线舵面分配算法.最后,针对指令滤波和输入约束情况下控制指令的滞后问题,设计了辅助补偿器对控制指令进行补偿.根据Lyapunov稳定性理论证明了该控制方法能够保证姿态跟踪误差收敛至有界,仿真表明存在复合干扰和输入约束时该方法具有良好的姿态跟踪性能.