一类混沌系统的输入状态稳定控制器设计

针对一类混沌系统中平衡点不稳定的问题,提出一种新型自适应控制器的设计方法。该方法基于输入到状态稳定性理论及小增益定理,采用线性反馈控制与非线性自适应控制相结合的设计思想,在所设计线性反馈增益满足一定取值条件,且非线性控制器部分中的参数满足所设计的自适应律时,使得一类混沌系统的所有平衡点快速实现全局渐进稳定。算例数值仿真验证了该设计方法的有效性。     

参数不确定混沌系统的动态面输出调节方法

针对一类严参数反馈形式混沌系统,研究含有未知参数向量的线性中性稳定外系统驱动下的输出调节问题.根据非线性系统输出调节问题可解的必要条件,将严参数反馈混沌系统的输出调节问题转化为镇定问题.在前n-1步递推中,通过采用动态面控制设计虚拟控制律,简化了控制律设计的复杂性;第n步应用内模原理,结合自适应技术,设计输出调节控制器.应用Lyapunov稳定性理论,证明跟踪误差全局一致终结有界.仿真结果验证了控制方案的有效性.     

不确定非线性系统的鲁棒镇定

对于一类具有不确定项的非线性系统,研究了其鲁棒镇定问题.基于鲁棒控制Lya-punov函数和Hamilton-Jacobi不等式,分别给出了使得闭环系统渐近稳定的两个充分条件.并且设计了一般的反馈控制器(包括状态及其导数)和状态反馈控制器来全局镇定闭环系统的平衡点.     

非线性哈密顿控制系统输出反馈同时镇定(英文)

研究有限多个非线性哈密顿控制系统同时镇定问题,给出了若干输出反馈同时镇定控制器设计新结果.首先,利用哈密顿系统的结构特性和零状态可检测性,得到了一种新的设计方法.然后,研究哈密顿系统中含有外部干扰和结构不确定性的情形,设计了三种同时镇定控制器：一个是鲁棒同时镇定器,一个是自适应同时镇定器,最后一个是鲁棒自适应H∞同时镇定器.例子和仿真研究表明：本文提出的控制器设计方法是行之有效的.     

有限时间收敛的滑模自适应控制器设计

针对一类非线性不确定系统不确定边界未知但有界的情况,提出一种设计滑模自适应控制器算法。利用几何齐次性理论和积分滑模面设计了滑模自适应控制器,使其能够在有限时间内镇定,并设计相应自适应律估计控制增益,利用Lyapunov理论分析证明了闭环系统能在有限时间镇定。最后,仿真实例验证了所设计的滑模自适应控制器在不确定的情况下具有鲁棒性和自适应性。     

一类非线性非严格反馈系统的间接自适应神经网络控制

针对一类非严格反馈非线性系统,本文提出了间接自适应神经网络控制器的设计方案,并基于系统函数界函数的单调递增性质,提出了变量分离方法,同时利用间接自适应神经网络控制技术和Backstepping(反推)相结合的方法,构造出间接自适应神经网络状态反馈控制器,所构造的间接自适应控制器,保证了闭环系统的所有信号是半全局有界的,并且系统的所有状态收敛到原点充分小的邻域内,有效地解决了一类非线性非严格反馈系统的自适应神经网络控制问题,并采用数值例子进行仿真实验。仿真结果表明,在本文所提出的控制律的作用下,不但保证了闭环系统的稳定,而且保证所有信号在闭环系统有界。该控制器为一类非严格反馈非线性系统的稳定性控制提供了理论参考。     

一类非线性不确定性系统输出反馈控制设计

研究了一类非线性不确定性系统的输出反馈镇定控制问题.基于多变量的圆判据设计观测器来估计系统的状态,进而给出了观测误差满足的动态方程,然后利用积分反推方法,构造性地设计出了输出反馈镇定控制器.所设计的控制器使得闭环系统渐近稳定.仿真例子进一步验证了主要结论.     

基于观测器的自适应神经网络Backstepping输出反馈控制

针对一类单输入单输出状态不可测非线性系统,提出一种自适应神经网络bakstepping输出反馈控制方法。首先,用神经网络逼近非线性函数,然后设计神经网络自适应观测器估计系统的状态。其次,在backstepping设计框架下,设计了自适应输出反馈控制器。最终,证明了所提出的自适应神经网络控制方法能够保证系统所有信号有界的同时,跟踪误差趋近于原点的一个小邻域内。仿真结果进一步验证了所提出方法的有效性。     

参数不确定异结构混沌系统的自适应同步控制

针对一类参数未知的不确定混沌系统,将自适应方法与非线性反馈方法相结合,实现了异结构混沌系统的自适应同步控制.基于Lyapunov稳定性理论,设计了自适应控制器和参数自适应律.采用所设计的自适应控制器和参数自适应律,在一定的条件下,可以实现参数不确定异结构整数阶混沌系统的大范围渐近同步.为了减小控制所需的能量,对控制系数k0引入自适应估计,优化控制系数.计算机仿真结果进一步验证了所设计方法的有效性和可行性.     

一类不可反馈线性化非线性系统的自适应容错控制

针对一类含有不确定时变非线性参数和具有不可控/不可镇定线性化的强非线性系统,考虑了相应系统的容错控制问题。应用齐次非线性系统理论和加入广义积分器的反推控制方法,设计了一种鲁棒自适应状态反馈控制器。对于相应的故障,该控制器能够很好地加以调节,并同样保证闭环系统的稳定特性。仿真结果证明了这一控制策略的有效性和可行性。     

利用单个状态变量同步广义Lorenz系统

根据广义Lorenz混沌系统的具体结构和Lyapunov稳定性理论,将主系统的第1个状态变量作为驱动变量,分别利用线性反馈控制、自适应控制和非线性反馈控制实现了2个相同的广义Lorenz混沌系统的同步,数值仿真结果表明了这些同步控制方法的有效性和可行性。     

Hamilton系统的鲁棒自适应控制及在航天器中的应用

针对带有参数不确定性和受外干扰影响的多输入多输出Hamilton系统的跟踪控制问题,提出一种基于动态逆和扩张状态观测器的鲁棒自适应控制方法,保证系统具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。首先,针对标称模型设计了基于动态逆方法的控制器,然后采用基于投影算子的自适应律和扩张状态观测器,分别对系统中的不确定参数和外干扰进行估计和补偿,同时,采取动态补偿器降低执行器饱和对控制性能的影响。最后,将控制方案应用于航天器姿态控制系统中,仿真实验结果表明了方法的有效性。     

基于观测器的永磁同步电机模糊自适应混沌控制

针对混沌现象能够影响永磁同步电动机驱动系统稳定性的问题,本文根据模糊自适应控制和反步设计法的原理,研究了具有不确定参数的永磁同步电动机混沌系统位置跟踪控制,设计了一种新型的降维观测器来估计系统的转子角速度,并利用模糊逻辑系统对永磁同步电动机混沌系统中的非线性函数进行逼近,同时采用反步设计方法,构造了模糊自适应控制器,并在Matlab环境下进行仿真。仿真结果表明,该控制方法能够避免永磁同步电动机出现混沌现象,确保系统可以快速跟踪期望的信号,并对永磁同步电动机混沌系统进行有效控制,该控制策略能够克服永磁同步电动机参数不确定性的影响,实现了对永磁同步电动机的位置跟踪控制。该研究具有实际应用价值。     

混沌系统的周期反馈控制与动态控制方法研究

分析Lorenz系统的非线性动力学行为的稳定特性，提出一个强度周期反馈控制器，采用周期反馈控制方法对Lorenz系统的混沌行为进行了控制，并对混沌控制过程进行了理论分析与数值仿真，该方法能把Lorenz混沌系统控制到某一平衡态或某一周期态上．通过实时改变控制参数，研究了几个典型物理状态变化现象，丰富了Lorenz混沌系统的应用方法。     

一类基于自适应状态观测器的混沌同步方法

依据Lyapunov稳定理论,结合控制理论中的状态反馈及输出反馈理论,讨论了一种基于自适应状态观测器设计的混沌同步的方法.同时根据持续激励条件讨论了参数估计的收敛性,设计驱动系统的输出及响应系统,使两个同结构的混沌系统状态渐近同步.经过数值仿真证明该方法有效的实现了响应系统与驱动系统的同步并估计出未知参数.     

一种新型不确定分数阶混沌系统滑模同步控制方式

针对一类存在参数摄动、未知函数及外部扰动等不确定因素的分数阶混沌系统的同步控制问题,设计了一类具有新颖的分数型积分滑模面的同步控制器。所设计的新型分数阶滑模面抖震更小、收敛速率更快。提出了一种改进的分数阶非增长型自适应律,有效避免了随时间增长可能引起的控制量无界的问题。引入频率分布模型分析系统模型,并基于Lyapunov稳定性定理证明同步误差收敛,避免了直接用伪状态变量对同步误差系统进行分析的错误,形成了分数阶运算和整数阶同步控制方法有机结合的新方法。仿真结果证明了该方法的有效性。     

一类非线性混沌系统的自适应滑模同步

基于自适应滑模控制方法,研究一类非线性混沌系统在模型不确定和外部扰动的情况下的同步问题。设计一种新的非奇异终端滑模面,并证明其稳定性。利用Lyapunov稳定性理论,推导出一种滑模控制律,将误差系统轨迹驱动到滑模面上,保证滑模运动的发生。应用上述控制方案得到一类带有模型不确定性和外部扰动项的整数阶及分数阶非线性混沌系统的同步。以分数阶Victor-Carmen系统为例进行数值仿真,验证了本研究提出的滑模控制技术的适用性和有效性,并验证了本研究的理论结果。     

基于遗传算法的道路安定极限优化求解方法

为解决长期往复车辆荷载作用下道路结构易产生弹塑性变形的问题, 基于静力安定定理研究Hertz荷载作用下半无限空间Mohr-Coulomb结构的安定行为, 引入遗传算法构建往复车辆荷载作用下道路结构安定极限下限值的高效计算方法。通过与现有求解方法进行对比和参数分析, 验证了新方法的准确性,计算过程在10 s内完成。     

一种限定混沌状态变量运动区域的方法

为了获得特定频谱覆盖范围的混沌信号,采用将相空间运动轨迹限定在一定区域的方法,在Lü混沌系统基础上增加非线性约束项,构成新的三维自治混沌系统,并对系统的基本动力学特性进行了理论分析和数值仿真.利用Poincaré截面法和Lyapunov指数法验证了新系统为混沌系统,分析了非线性项中参数a对系统相空间运动轨迹的影响,并找出了极限环运动状态和混沌运动状态之间存在的过渡点.结果表明,增加非线性项可以将系统的状态变量限定在一个圆环内运动,从而获得目标信号,并验证了该方法的可行性.