基于混合系统模型的非线性系统最大可控不变集求解

针对非线性系统线性化在状态约束下最优鲁棒控制求解问题,提出了一种基于混合系统的分段仿射系统(PWA)建模,通过多次优化迭代的方法求解系统的最大鲁棒控制不变集的方法,并求得不变集内的最优控制器,解决系统的状态约束问题.通过一个非线性系统实例进行建模、仿真,证明了本方法的可行性.     

基于混合系统与终端不变集约束的混合整数规划优化控制

首先给出了混合系统的混合逻辑动态(Mixed logic dynamic, MLD)模型建模; 提出了基于终端不变集约束的混合整数规划优化控制, 通过建立Lyapunov函数证明了该方法的可行性; 利用混合整型二次规划(Mixed-integer quadratic programming, MIQP)的方法对终端不变集约束混合系统的优化控制进行求解; 最后通过一个实例进行建模、仿真, 证明了本方法的可行性与优越性.     

基于不变集的一类混合系统的稳定性

利用混合Ｐｅｔｒｉ网为混合系统建模,探讨了基于不变集混合系统在Ｌｙａｐｕｎｏｖ意义下关于恢复半径的稳定性概念,并给出利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数法判定混合系统稳定性、一致稳定和渐近稳定的充分条件。     

一类混杂系统的模型预测控制

采用基于混合逻辑动态的建模方法，将系统的 连续动态过程、逻辑部分和操作约束表示为带有混合整数不等式约束的线性状态方程的形式 ．给出了混杂系统的建模原理，并采用预测控制策略对系统进行控制．具体实例的仿真结果 表明基于混合逻辑动态模型的预测控制能使混杂系统跟踪设定值并满足操作约束．     

空中机器人的混合系统建模与优化控制

针对空中机器人(小型无人直升机)非线性系统最优控制求解问题,提出了一种解决方法,该方法基于混合系统建模、降阶,求得系统约束下的状态最大可控不变集,在该集合内通过混合整数二次规划(MIQP)的方法以求得系统的最优控制。最后通过一个实际的样机进行建模、仿真,证明了本方法的可行性与有效性。     

混合逻辑动态系统的预测控制器设计

介绍了混合逻辑动态(MLD)系统及其预测控制的优化问题,使MLD系统在满足操作约束的情况下能稳定在期望的稳态值上,同时尽可能地考虑用启发规则表示的定性知识。根据混合逻辑动态系统的标准形式,转化为混合整数二次规划(MIQP)的问题,同时获得它的数学描述。应用相应的混合整数二次规划解题器实施滚动优化技术,在参量可以调整的情况下,得到较好的控制效果。并以三槽水位模型(混合逻辑动态系统的Benchmark问题)作为仿真实例,仿真结果表明了预测控制的良好性能。     

基于混合逻辑的非线性系统多模型预测控制

针对已有的多模型预测控制算法在模型预测过程中采用局部线性模型进行预测而产生的预测误差较大这一问题, 本文将非线性过程的多模型描述与输出预测之间的因果关系以约束条件的形式引入到模型预测控制的设计中, 将非线性过程描述成为一个混合逻辑动态系统模型, 模型切换规则以先验知识的形式引入到多模型预测过程中, 该模型可以全局地表征非线性过程的特性, 从而解决了多模型约束非线性预测控制的模型预测与模型切换问题.     

最大利润项集选择问题研究

最大利润项集选择是关联规则的一个具体应用.频繁项集可以反映出事务中商品项的销售是相互关联的,若从商品项集合中去掉与其他项有强关联的项,则必然会导致商品销售关联性的变化,从而导致销售利润的损失.丢失规则的提出可以量化这种利润损失的计算,为保证利润最大化,就必须对保留项集进行选择.最大利润项集选择问题是一个典型的NP难度问题,可以利用已知的二次规划NP完全问题来解决.     

基于MLD模型的预测控制可行性与约束优先级研究

混合逻辑动态(MLD)框架为处理约束预测控制不可行和优先级问题提供了新的方法,但其优化算法求解计算量大,求解时间长.通过在目标函数中引入新的惩罚项改进优化算法,将混合整数二次规划(MIQP)问题转化为二次规划(QP)进行求解,减少了计算工作量,提高了求解效率.通过在Wood-Berry塔上的仿真分析,获得了良好的控制性能,分析结果表明了该方法的有效性.     

离散非线性时变凸多面体系统族的鲁棒正不变集

动态系统的状态约束和控制约束等问题可归结为状态空间中某些集合的正不变性.利用混合单调分解方法研究离散非线性、时变凸多面体系统族的线性状态约束集合的鲁棒正不变性．对由矩阵凸多面体和加性区间扰动描述的线性时变离散系统族,得到了鲁棒正不变集的充分必要条件;对非线性系统族则得到有关充分条件.这些条件均由系统族的顶点表述,易于检验,同时给出示例.     

连续非线性系统的滑模鲁棒正不变集控制

针对一类具有控制和状态有界约束的连续非线性系统, 提出了一种基于单向辅助面滑模控制的正不变集设计方法. 该方法通过将约束条件引入单向辅助面的设计中, 利用单向辅助面构造系统状态的正不变集, 以保证系统状态和控制输入在整个过程中都能满足约束条件. 同时, 滑模控制器设计不再受到切换面的限制, 一些不稳定的超平面也可以作为单向辅助面以设计控制器. 随后给出该方法的稳定性分析以及正不变集的理论证明, 并且通过仿真验证了设计方法的有效性.     

非线性奇异系统的受控不变分布及其不变性

该文研究非线性奇异系统受控不变分布问题.提出了非线性奇异系统受控不变分布的概念;讨论了受控不变分布的一些不变性质;给出了一个计算包含在输出核(ker(dh))内的最大受控不变分布的算法,并讨论了该算法的一些性质.最后给出一个计算包含在输出核内的最大受控不变分布的例子.     

一类离散不确定系统的Tube不变集离线鲁棒模型预测控制

针对一类输入和状态受限的离散线性不确定系统,提出了一种基于Tube不变集的离线鲁棒模型预测控制方法.首先针对输入和状态约束线性时不变标准系统,设计了改进的基于多面体不变集的离线模型预测控制算法,并证明了稳定性.其次对于存在未知有界干扰的实际不确定系统,引入了Tube不变集策略,通过设计对应标准模型的最优控制序列和状态轨迹,给出了实际不确定系统的离线Tube不变集控制策略,保证系统状态鲁棒渐近稳定,并收敛于终端干扰不变集.仿真结果验证了该控制方法的有效性.     

一类参数不确定非线性系统的鲁棒稳定性

本文分析了一类参数不确定非线性系统，给出了其鲁棒稳定性的若干判据，为寻找非线性系统的参数鲁棒空间提供了一种途径，最后通过简单数据算例说明了本文结论的有效性。     

一类非线性飞行控制系统鲁棒故障诊断

针对一类仿射非线性飞行控制系统的执行器故障,提出了一种基于微分几何方法的鲁棒故障诊断方案.各个输入通道相应的不可观分布满足条件时,可以通过分别在状态空间和输出空间进行同胚变换,将原系统化为多个只受单一通道故障输入影响的能观商子系统.原系统的残差生成器设计问题转化为对其各通道能观商子系统的观测器设计,实现残差与其他通道故...     

一类非线性参数系统的鲁棒自适应控制

针对一类具有非线性参数和未知非线性的非线性系统, 提出了一种鲁棒自适应控制设计方法, 该方法能保证所有信号全局一致有界, 并且使所研究的非线性系统的范围大大扩大.     

一类不确定非线性大系统的分散鲁棒控制器设计

基于Backstepping方法，设计了一类具有不确定性扰动和不确定性关联项的非线性大系统的分散鲁棒稳定控制器。非线性大系统的关联项为时变有界非线性函数且不确定性扰动以仿射非线性方程的形式引入。为了提高系统的控制效果。将：Backstepping递推设计方法与L2增益控制相结合，所设计的分散鲁棒控制器不仅使每个子系统的状态向量跟踪一个指定的期望轨迹。而且还使系统的不确定性干扰具有L2增益控制。