分散控制系统的扰动解耦问题

本文直接用矩阵语言描述分散控制系统扰动解耦问题,给出了一般分散控制系统扰动可解耦的充要条件,构造了一组方程组,系统扰动可解耦的充要条件是方程组有解。当系统是扰动可解耦时,由方程组的解可直接得到实现扰动解耦所需的分散反馈增益阵。     

一类伴有部分解耦干扰的非线性系统故障诊断

针对Lipschitz非线性系统执行器故障检测和传感器故障估计问题,本文提出了一种基于H-/L_∞未知输入观测器的有限频域故障诊断策略.首先,将系统处理成包含传感器故障的增广系统.然后,将该系统的未知输入干扰分为可解耦与不可解耦两部分.针对可解耦部分,利用观测器匹配条件将其从估计误差中消除.针对不可解耦部分,设计L_∞指标抑制其对残差的影响并结合有限频域H-指标提高执行器故障检测灵敏度.接着,给出观测器存在的充分条件并将其转化为受LMIs约束的线性优化问题,实现了执行器故障的鲁棒检测及传感器故障的鲁棒估计.最后,结合仿真算例验证了所提方法的正确性与有效性.     

一类非线性离散时间系统的神经网络解耦策略

考虑用神经网络作为补偿器,对一类非线性系统进行输入输出解耦.给出了这类系 统的可解耦的充要条件,并证明在该条件下系统可解耦成线性系统且极点可任意配置.基于 此,给出了这类系统的一个神经网络解耦方法.     

基于H_/H∞未知输入观测器的线性切换系统故障检测

利用H_/H_∞未知输入观测器方法研究线性切换系统的故障检测问题.将未知输入干扰分解为可解耦和不可解耦两部分,从估计误差中消除可解耦部分,再使用加权H_/H_∞混合性能指标表示剩余未知输入和故障对残差的影响,将故障检测问题等价为加权H_/H_∞未知输入观测器设计问题.根据平均驻留时间技术和多Lyapunov函数方法设计了故障检测器参数,并利用松弛矩阵方法得到了进一步的结果.通过一个仿真例子对所提出方法进行了验证.     

风力机系统基于H_/H∞未知输入观测器的故障诊断

针对实际工程中风力机传动系统未知输入难以完全解耦的问题,提出基于H_-/H_∞未知输入观测器(unknown input observer, UIO)故障诊断方法.首先,利用未知输入观测器的等式条件将未知输入分解为可解耦与不可解耦两部分,且将可解耦部分从估计误差中消除.其次,利用H_-/H_∞性能指标设计未知输入观测器的残差产生器,使残差对未知输入中不可解耦部分具有鲁棒性并对故障信号具有敏感性,并通过引入松弛矩阵解决观测器参数设计过程中的保守问题.考虑残差信号的随机特性,采用统计理论确定故障检测阈值.经仿真验证,该方法可对风力机传动系统传感器加性故障和乘性故障进行有效诊断.     

可解耦性矩阵D0奇异时的解耦控制算法

提出当可解耦性矩阵Ｄ０奇异时,采用串联积分补偿器的状态反馈控制策略实现闭环系统解耦控制的新算法,并论证了算法存在的充要条件,给出了算例,新算法不仅解决了可解耦性矩阵Ｄ０奇异时解耦问题,而且在实现闭环系统解耦控制的同时,增加了可配置极点数目,减少了乘余极点数目。     

装配位置约束建模及求解

以基本几何约束组合统一表达装配约束,为提高求解效率,研究了姿态约束和位置约束的可解耦情况下位置约束的解析求解.将基本位置约束映射为移动空间并以参数方程表达,通过移动空间的增量解析求交,满足约束;在姿态约束和位置约束的不可解耦情况,联立基本约束进行整体数值法求解.文中方法保持了基本约束表达的独立性,适合于欠约束系统和完整约束系统.     

一类非线性切换系统输出与扰动的解耦

研究了一类单输入单输出非线性切换系统输出与扰动的完全解耦的可解性问题,提出了此类非线性切换系统输出与扰动的完全解耦的充要条件,并进一步给出了干扰可测并且能够用于反馈控制律的设计的情况下系统输出与扰动的完全解耦的条件.最后给出了仿真实例说明了本文结果的有效性.     

一类带扰动线性开关系统的误差反馈输出调节问题

研究了带扰动线性开关系统的输出调节问题,在开关系统的一个凸组合系统输出调节问题可解的条件下,设计每个子系统的控制器及开关系统的切换规律,从而给出开关系统输出调节问题的控制策略.     

基于LMI的小时滞饱和系统稳定域估计方法

基于Pade近似变换,将小时滞饱和系统的稳定域估计转化为估计奇异摄动饱和系统的稳定域问题.证明了此奇异摄动饱和系统的稳定域具有可解耦性,并在此基础上建立LMI优化模型并提出小时滞饱和系统稳定域估计的降阶方法.算例仿真验证了方法的正确性和有效性.     

Nonlinear–nonquadratic optimal and inverse optimal control for stochastic dynamical systems

In this paper, we develop a unified framework to address the problem of optimal nonlinear analysis and feedback control for nonlinear stochastic dynamical systems. Specifically, we provide a simplified and tutorial framework for stochastic optimal control and focus on connections between stochastic Lyapunov theory and stochastic Hamilton–Jacobi–Bellman theory. In particular, we show that asymptotic stability in probability of the closed‐loop nonlinear system is guaranteed by means of a Lyapunov function that can clearly be seen to be the solution to the steady‐state form of the stochastic Hamilton–Jacobi–Bellman equation and, hence, guaranteeing both stochastic stability and optimality. In addition, we develop optimal feedback controllers for affine nonlinear systems using an inverse optimality framework tailored to the stochastic stabilization problem. These results are then used to provide extensions of the nonlinear feedback controllers obtained in the literature that minimize general polynomial and multilinear performance criteria. Copyright © 2017 John Wiley & Sons, Ltd.     

微分方程的Hamilton化与解法

提出一种求解微分方程的力学方法.首先,将一类常微分方程化成一个Hamilton方程,在特殊情况下化成Hamilton原来的方程,在一般情况下化成带非保守力的Hamilton方程.其次,利用Hamilton系统的Noether理论求守恒量.如果找到足够多的守恒量,便找到了方程的解.最后,举例说明结果的应用.     

基于粘贴系统的有向哈密顿路问题分析

通过构造粘贴模型模拟解决有向哈密顿路问题,然后用此粘贴系统所产生语言的性质对有向哈密顿路问题进行分析,继而给出了有向哈密顿路的充要条件。对于规模为n有向哈密顿路问题,构造的粘贴系统至多运行n-1步。     

一种求解哈密尔顿通路问题的新方法*

哈密尔顿通路问题属于典型的NP完全问题。针对NP完全问题的特点提出了一种基于量子计算和混沌动力学的新方法。该方法首先把哈密尔顿问题变换成布尔表达式形式;然后构建了一个新型的量子混沌计算机模型,该模型使用混沌放大器解决了量子状态区分问题;最后得出结论,基于非线性迭代关系的新型量子混沌计算机可以在多项式时间内解决哈密尔顿通路问题。     

Closed formulae for a parametric-mixed-sensitivity problem for Pritchard-Salamon systems

The parametric-mixed-sensitivity problem is posed for the class of irrational transfer matrices with a realization as a Pritchard-Salamon system. An exact solution is obtained in terms of two uncoupled, standard Riccati equations.     

元素判别值分配法用于求解Hamilton圈问题的算法设计

Hamilton问题有最小Hamilton圈(H-圈)及Hamilton通路问题。H-圈问题可用于求解货郎担问题。但尚没有一种有效的求解方法。作者研究的‘元素判别值分配法’可以用于求解H-圈问题。该文介绍该方法用于求解最小H-圈的表上求解及程序求解的算法设计。     

Uzawa Conjugate Gradient Domain Decomposition Methods for Coupled Stokes Flows

This paper deals with nonoverlapping domain decomposition methods for two coupled Stokes flows, based on the duality theory. By introducing a fictitious variable in the transmission condition and using saddle-point equations, the problem is restated as a linearly constrained maximization problem. According to whether constraints are uncoupled Stokes problems or uncoupled Poisson problems, two Uzawa-type domain decomposition algorithms are proposed. The results of some numerical experiments on a model problem are given.     

Stochastic differential games and inverse optimal control and stopper policies

In this paper, we consider a two-player stochastic differential game problem over an infinite time horizon where the players invoke controller and stopper strategies on a nonlinear stochastic differential game problem driven by Brownian motion. The optimal strategies for the two players are given explicitly by exploiting connections between stochastic Lyapunov stability theory and stochastic Hamilton–Jacobi–Isaacs theory. In particular, we show that asymptotic stability in probability of the differential game problem is guaranteed by means of a Lyapunov function which can clearly be seen to be the solution to the steady-state form of the stochastic Hamilton–Jacobi–Isaacs equation, and hence, guaranteeing both stochastic stability and optimality of the closed-loop control and stopper policies. In addition, we develop optimal feedback controller and stopper policies for affine nonlinear systems using an inverse optimality framework tailored to the stochastic differential game problem. These results are then used to provide extensions of the linear feedback controller and stopper policies obtained in the literature to nonlinear feedback controllers and stoppers that minimise and maximise general polynomial and multilinear performance criteria.     

辛几何算法在射线追踪中的应用

§１．引言我们知道,图像重建属于反问题,它所对应的正问题是在已知速度分布的条件下,求得地震波穿过成像区域的射线路径．在非均匀介质中,往往发生焦散现象,这时需用Ｍａｓｌｏｖ渐近理论解决焦散问题,Ｍａｓｌｏｖ渐近理论需要对空间坐标进行富氏变换,即将部分空间坐标变为慢坐标．因此,在数值计算中,尽量保持位置和慢向量之间的关系将十分重要,而辛几何算法正是保持它们之间关系的算法,从而辛几何算法在Ｍａｓｌｏｖ渐近理论中占有重要地位．设介质速度分布为ｃ（ｘ１,ｘ２）,射线按路径Ｌ传播的走时为Ｔ,则Ｌ为下面变分极…     

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．