分数阶混沌系统同结构与异结构广义同步

基于分数阶拉普拉斯交换理论,提出设计合适的新型非线性反馈控制器,分别实现分数阶混沌系统的同结构广义同步和异结构广义同步.以分数阶Liu混沌系统和分数阶Lü混沌系统为例进行数值仿真,仿真结果表明了该方法的有效性.该方法灵活且适用范围广,具有潜在的应用前景.     

基于无约束优化的非线性支持向量回归

提出利用牛顿法以及共轭梯度法解决非线性支持向量回归学习问题,不仅可以加速模型选择的过程,而且能够提高训练速度.将该方法应用于煤气炉数据集建模以及Mackey-Glass混沌时间序列预测,仿真结果表明了该方法的有效性.

     

基于非对称Lanczos 算法的线性分数阶系统模型降阶方法

采用非对称Lanczos 算法研究线性分数阶系统的模型降阶问题, 提出一种保持系统传递函数一定数量的分数阶矩的模型降阶方法. 根据Caputo 导数的运算法则给出线性分数阶系统的分数阶矩的计算方法; 利用非对称Lanczos 算法构造对应的非对称三对角矩阵; 根据非对称三对角矩阵的性质证明降阶系统与原系统具有相同的一定数量的分数阶矩; 给出降阶系统与原系统传递函数的误差估计, 为合理选择降阶系统的阶次提供理论依据. 数值实例的计算结果验证了所提出方法的有效性.

     

一种新型神经网络广义逆系统

提出一种新型带有反馈环节的广义逆系统方法,并给出了其存在性的证明．该方法首先利用神经网络构造被控对象的α 阶逆系统,通过改变反馈环节参数可随时任意配置复合系统极点,无需重新构造广义逆系统．分别对ＳＩＳＯ 和ＭＩＭＯ 非线性系统进行仿真研究．仿真结果表明,在配置极点变换时,利用该方法构造的广义逆系统仍可对原系统实现有效的线性化和解耦．

     

不确定分数阶时滞系统的鲁棒稳定性判定准则

基于退化分析方法提出一种判定准则, 用于分析不确定分数阶时滞系统的稳定性. 介绍一种分数阶积分算子的有理逼近方法, 在此基础上采用整数阶系统逼近分数阶系统, 从而将难以判定的分数阶系统稳定性问题转化为由逼近偏差作为不确定项的整数阶系统稳定性问题进行处理. 利用积分不等式法研究逼近系统稳定性, 得到LMI 形式的稳定性判据. 仿真结果表明, 所提出方法能够有效分析这类系统的稳定性.

     

分数阶控制研究综述

作为控制科学与工程中一个新的研究领域,分数阶控制的研究愈来愈被关注.简要介绍了分数阶控制的数学背景和基本知识,对分数阶控制理论及应用(分数阶系统模型,系统分析,分数阶控制器,非线性分数阶系统$系统辨识)的研究作了总结,评述和展望.

     

永磁同步电动机的分数阶时域和频域建模

采用机理与数据相结合的建模方法对永磁同步电动机进行分数阶时域和频域建模. 在分数阶时域建模方法中, 设计伪随机激励信号, 获取实时实验数据并采用输出误差辨识算法来获取分数阶阶次; 在分数阶频域建模方法中, 由实时实验数据绘制出电动机的对数频率特性曲线. 采用分数阶频域建模中经典Levy 辨识算法, 利用加权函数加以改进, 得到永磁同步电动机分数阶模型辨识结果. 最后通过对两种方法得到的结果进行对比表明了所提出模型的可靠性.

     

一种考虑非高斯L´evy 量测噪声下的改进分数阶卡尔曼滤波

针对量测噪声模型为非高斯L´evy 噪声, 研究离散线性随机分数阶系统的卡尔曼滤波设计问题. 通过剔除极大值的方法得到近似高斯白噪声的L´evy 噪声, 基于最小二乘原理, 提出一种考虑非高斯L´evy 量测噪声下的改进分数阶卡尔曼滤波算法. 与传统的分数阶卡尔曼滤波相比, 改进的分数阶卡尔曼滤波对非高斯L´evy 噪声具有更好的滤波效果. 最后, 通过模拟仿真验证了所提出算法的正确性和有效性.

     

基于广义差别矩阵的核和属性约简算法

属性约简是粗糙集理论的重要研究内容.为此引入广义差别矩阵,提出基于广义差别矩阵的核和属性约简算法.该框架可有效避免连续属性值离散化,且有利于与其他机器学习方法相结合.理论分析表明,所提出的算法是有效而可行的.

     

基于最大灵敏度的加热系统分数阶内模控制

针对加热系统热传导过程模型不精确和系统参数不确定性问题, 提出一种新的基于最大灵敏度的分数阶内模控制方案. 采用分数阶模型描述加热系统可以提高精度, 而内模控制能够很好地处理系统参数不确定性问题. 利用最大灵敏度整定分数阶控制器参数, 并以此获得强鲁棒性控制系统. 数值结果验证了所提出的分数阶内模控制方案的有效性, 具有比整数阶内模控制方案更好的控制性能.

     

线性连续重复过程的 H∞模型降阶

研究连续时间线性重复过程的 H∞模型降阶问题,目的是设计一个低阶的重复过程来近似原高阶的重复过程,使得误差在H∞ 性能指标下达到最小 .首先给出误差系统沿通道稳定且满足H∞ 性能指标的充分条件;然后采用投影定理来解决模型降阶问题. 得到的条件不完全是线性矩阵不等式的形式,采用锥补线性化算法进行计算求解. 仿真实例证实了该设计方法的有效性.

     

基于直接构造法的不同参数统一混沌系统的同步

研究不同参数统一混沌系统的同步问题.首先采用直接构造法为响应系统设计适当的控制器,将误差系统化成三对角结构;然后根据具有三对角结构的非线性系统状态全局渐近稳定的性质,得到误差系统状态在原点渐近稳定,进而实现驱动系统与响应系统的同步;最后在参数相同和参数不同两种情况下,分别对统一混沌系统的同步进行数值仿真,仿真结果表明所提出的设计方法是有效的.

     

多智能体时滞和无时滞网络的加权分组一致性分析

针对连通二部图结构下的一阶多智能体系统, 考虑有无时滞两种情形下多智能体的加权分组一致问题. 设计一类基于竞争关系的分散协调控制协议, 利用矩阵论和代数图论等有利工具, 使得在该控制协议下, 多智能体系统均可全局收敛到任意指定的加权一致状态. 针对系统存在时滞的情形, 运用圆盘定理和广义奈氏准则, 得到系统达到收敛时可能容忍的最大时延上界. 仿真实例较好地验证了所得出结论的正确性.

     

离散随机Markov 跳跃系统的广义Lyapunov 方程解的性质

针对离散随机Markov 跳跃系统, 基于?表示方法研究了其对应的广义Lyapunov 方程解的性质. 首先, 证明了广义Lyapunov 方程存在唯一实对称矩阵序列解的充分必要条件是系统的谱不包含零特征值; 然后, 在系统的谱包含零特征值的情况下, 分析了广义Lyapunov 方程解的结构; 最后, 通过数值仿真表明了所得结论的正确性.

     

多面体不确定系统时滞依赖鲁棒预测控制

将线性状态变换引入连续时间多面体不确定时滞系统中,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,设计时滞相关型鲁棒预测控制器;通过适当选择Lyapunov 函数,推导出闭环系统渐近稳定的充分条件,并且该条件是时滞相关的.仿真算例验证了该方法的有效性.

     

基于最小二乘支持向量机的非线性广义预测控制

通过中值定理将一类非线性系统近似为时变线性系统,然后将提出的在线最小二乘支持向量机回归(OLS-SVMR)与广义预测控制相结合,提出了一种基于OLS-SVMR的自适应直接广义预测控制.利用OLS-SVMR直接设计预测控制器,并基于广义误差估计对控制器参数和广义误差估计中的未知向量进行自适应调整.理论证明了该方法可使广义误差估计值收敛到原点的一个小邻域内.仿真算例也验证了该方法的有效性.

     

未知参数多变量线性系统自适应模糊广义预测控制

对未知参数多变量线性系统提出了自适应模糊广义预测控制方法.该方法直接用模糊逻辑系统组成的向量设计广义预测控制器,并基于广义误差向量估计值对控制器中的未知向量和广义误差估计值中的未知矩阵进行自适应调整.该方法不但能保证闭环系统所有信号有界,而且可使广义误差向量收敛到原点的一个邻域内.

     

一种动态数据流的实时趋势分析算法

有效的趋势提取可提供监控对象早期预警,评估监控对象状态和决策支持信息. 基于增量递推最小二乘回归参数估计和广义似然比变化点检测算法,提出一种动态数据流趋势分析算法 .其计算实时性和分析精度均比现有算法有明显的改进 .仿真实验结果验证了该算法的有效性.

     

基于分布参数模型的柔性臂变结构力控制

提出一种基于受约束柔性臂分布参数模型的变结构力控制方法,避免了集中参数模型的缺陷,解决了系统存在模型不确定性和外部干扰影响下的力控制问题.通过Lyapunov函数设计了系统的变结构控制器,其中滑模面设计为系统转动角,转动角速度和柔性臂根部应变的线性组合.利用线性算子半群理论和LaSalle不变集原理,证明了闭环系统的渐近稳定性.仿真结果验证了该方法的有效性.

     

控制增益符号未知的MIMO 时滞系统自适应控制

针对一类带有死区模型并具有未知函数控制增益的不确定MIMO 非线性时滞系统,基于滑模控制原理和Nussbaum函数的性质,提出了一种稳定的自适应神经网络控制方案 .该方案放宽了对函数控制增益上界为未知常数的假设,并通过使用Lyapunov0Krasovski 泛函抵消了因未知时变时滞带来的系统不确定性. 理论分析证明,闭环系统是半全局一致终结有界.仿真结果表明了该方法的有效性.