分数阶系统的自适应PID控制器参数优化

随着分数阶微积分理论的深入研究,越来越多的复杂系统应用分数阶模型表征更加准确,然而将经典控制器方法应用于分数阶系统时,会出现收敛速度慢和超调量大等问题。针对分数阶系统研究分数阶控制器的参数优化问题。以绝对误差积分模型(ITAE)作为性能指标,引入遗传优化算法实现对分数阶PIλDμ控制器的参数优化,该改进算法通过自适应选择交叉概率和变异概率来优化分数阶PIλDμ控制器的多个参数的选择。仿真结果说明,分数阶PIλDμ控制器能够很好地解决分数阶系统应用经典控制器出现的问题,提高了系统的收敛速度,大大改善了系统的控制性能。     

时滞区间系统稳定性分析的鲁棒可靠性方法

用区间变量描述控制系统的不确定性，将非概率可靠性方法用于不确定系统的鲁棒稳定性分析，提出了区间参数控制系统时滞独立稳定性分析的一种新方法—鲁棒可靠性方法．该法依据线性矩阵不等式(LMI)形式的时滞独立二次稳定性判据，建立可靠性分析的功能方程，给出了鲁棒可靠度的求解方法．用文中方法可给出时滞不确定控制系统稳定程度的可靠性度量和为保证稳定性所要求的基本参数的最大容许变异范围．算例分析表明所提方法有较高的分析精度和效率，是实用和有效的。     

分数阶系统模糊自适应分数阶PI~λD~μ控制器

针对分数阶被控对象,采用分数阶微积分的数值解法,提出了模糊自适应分数阶PIλDμ控制器的数值实现方法与步骤.由于分数阶闭环控制系统的模糊化难以实现,将分数阶PIλDμ控制器与分数阶被控对象构成闭环分数阶控制系统,求其闭环系统在时域内的表达式,再用分数阶微积分的数值解法并结合模糊推理规则,推导出了模糊分数阶PIλDμ控制器的实现步骤,并对其控制系统的单位阶跃响应性能进行了仿真分析.结果表明:所设计的模糊自适应分数阶PIλDμ控制器比分数阶PIλDμ及传统的整数阶PID控制器表现出较好的控制性能.     

非线性参数扰动时滞系统的鲁棒指数稳定性

利用标量的Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数和负对角占优矩阵的性质，讨论了一类非线性参数扰动时滞系统的鲁棒指数稳定性，获得了一个充分条件，推广了Ｓｈｙｕ等人（１９９３年）的一个结果     

时滞区间系统稳定性分析的鲁棒可靠性方法

用区间变量描述控制系统的不确定性,将非概率可靠性方法用于不确定系统的鲁棒稳定性分析,提出了区间参数控制系统时滞独立稳定性分析的一种新方法—鲁棒可靠性方法.该法依据线性矩阵不等式(LMI)形式的时滞独立二次稳定性判据,建立可靠性分析的功能方程,给出了鲁棒可靠度的求解方法.用文中方法可给出时滞不确定控制系统稳定程度的可靠性度量和为保证稳定性所要求的基本参数的最大容许变异范围.算例分析表明所提方法有较高的分析精度和效率,是实用和有效的.     

区间时变时滞系统的鲁棒镇定控制

研究一类区间时变时滞系统的鲁棒镇定性问题,所研究的系统中同时含有状态时滞和控制输入时滞,并且状态时滞与控制输入时滞满足一定的不等式关系。通过引入新的算子将时变时滞系统转换成含有单时滞的线性参数可变系统（LPV）,并通过构造Lya-punov泛函,以线性矩阵不等式（LMI）的形式给出了控制器的设计方案。最后通过实例仿真验证了结果的有效性和优越性。     

具有参数摄动时滞Hopfield神经网络的鲁棒稳定性和吸引域估计

针对具有参数摄动的时滞Hopfield神经网络,基于矩阵范数的概念建立了时滞依赖鲁棒稳定判据.该鲁棒稳定判据将参数摄动大小和时滞上界大小统一在一个表达式中,进而可得到时滞和参数摄动大小对网络稳定性影响的定量关系.此外,给出了局部稳定平衡点吸引域大小的估计,并通过数值仿真验证了本文结果的有效性.     

动态时滞系统的鲁棒容错控制

本文基于Riccati方程和Lyapunov稳定性理论，讨论了状态反馈闭环系统中传感器故障容错控制问题，研究了时滞不确定系统对传感器失效具有完整性的鲁棒控制律的设计方法，给出了系统渐近稳定的充分条件。设计实例和仿真结果验证了该方法的有效性。     

永磁同步电机分数阶微积分控制方法研究

为改善永磁同步电机系统动静态性能,提高系统鲁棒性,该文引入了一种新的速度调节方法--基于分数阶微积分的控制策略.相对于整数阶PID控制器,分数阶PIλDμ控制器多了两个可调参数,可以取得更好的控制效果.针对永磁同步电机调速系统,构建了基于分数阶速度反馈的闭环系统.仿真结果表明,分数阶PIλDμ控制器的控制效果明显优于整...     

基于小波神经网络的分数阶PI~λD~μ控制器的设计

目前分数阶PIλDμ控制器参数整定的方法很有限,为了研究分数阶PIλDμ控制器的控制效果,在小波神经网络的基础上提出了分数阶PIλDμ控制器的设计原理,然后利用MATLAB进行仿真,通过仿真结果证明了该策略的有效性,同时通过比较说明采用分数阶PIλDμ控制器比采用传统PID控制器能获得更好的控制效果。     

滞后区间系统的鲁棒稳定性分析及其应用

研究了滞后区间系统的鲁棒稳定性和镇定问题。基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ原理,给出了判断滞后区间系统的时滞独立渐近稳定的充分条件,这个充分条件是一个代数Ｒｉｃｃａｔｉ不等式方程存在正定解。进一步,利用这个充分条件得到了镇定问题的解,所设计的静态线性反馈控制律保证区间闭环系统内部稳定。对国产某型飞机运动系统的分析,说明本文的结果是有用的。     

离散区间延迟系统分支稳定性

研究离散区间延迟系统的一种特殊形式的渐近稳定性，即分支渐近稳定性，证明了离散区间延迟系数分支渐近稳定的充要条件是系统矩阵在每一时刻都满足一定约束条件的系统状态向量变换成满足另一个约束的向量，由此给出了区间延迟系统分支渐近稳定的充要条件。     

分数阶时滞单种群模型的稳定性

文章讨论了具有收获的分数阶时滞单种群模型的稳定性.通过对模型的特征方程的特征根分类讨论,得到模型在不同特征根与时滞状态条件下有不同的收获,并给出了平衡点局部稳定的充分条件,得到了适当的收获控制能力可以使种群模型达到稳定状态的结论.     

具有时间滞后的随机大系统稳定性

为了确定随机因素对车辆系统等关联大系统的影响,基于向量Lyapunov函数法,研究一类具有变时滞的随机线性关联系统的稳定性.根据有关的随机微分不等式的稳定性,导出了系统指数稳定的充分条件.运用系统的系数矩阵和相应的Lyapunov矩阵方程的解构造判定条件,来判定时滞随机大系统的稳定性.最后给出一个仿真实例,验证了所得结论.     

有输入饱和因子的时滞混沌系统的鲁棒控制

研究了一类具有输入饱和因子的不确定时滞混沌系统的鲁棒控制问题。对饱和因子进行处理,利用标准反馈方法将这类混沌系统控制到它的一个不动点。应用Lyapunov的设计方法,利用线性矩阵不等式求出控制率,并以Lorenz系统作为仿真实例,通过数值仿真说明该方法的有效性。     

中立型变时滞系统鲁棒稳定性分析

利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法对中立型变时滞系统的时滞相关鲁棒稳定性问题进行了分析。通过在新构建的Lyapunov-Krasovskii泛函的导数中恰当地引入零项,并且对泛函导数中的d（t）项进了新的界定,获得中立型变时滞系统的时滞相关稳定性条件。数值实例表明：采用所提方法得到的结果相比已有文献结果,具有更小的保守性。     

时滞大系统的实用稳定性

文[1]在考虑具有丰富实际背景,由常微分方程描述的大系统时,得到了一类有关实用稳定性的基本结论:文[2]就Fillipov意义下的不连续大系统取得了相应的结果。本文试图在时滞大系统中建立相应的比较原理。并以此去考虑子系统的实用稳定性,继而获得整个大系统的实用稳定性判别方法。     

区间线性系统的有限时间稳定性

研究区间线性系统的有限时间稳定性问题.首先将系统分解为对称结构系统和反对称结构系统,然后借助于边界值矩阵的定义和凸函数的性质,利用数值代数的方法,提出一个充分条件,当一类边界值矩阵的特征值满足一定条件时,区间线性系统是有限时间稳定的.最后,通过一个例子说明文中方法的可行性和有效性.