异步切换下切换时变时滞系统的保成本控制

切换系统是一种重要的混杂系统,由若干子系统及决定子系统之间切换的切换信号组成。在工程应用中,控制器切换与子系统的切换会存在时延,即异步切换。研究了异步切换下的时变时滞系统的保成本控制问题,利用分段李雅普诺夫函数法和平均驻留时间法,得到保成本控制器存在的充分条件,并从线性矩阵不等式的角度,设计了一个异步切换保成本控制器,使得系统具有鲁棒性能。最后,给出了一个数值例子验证提出的方法的有效性。     

异步切换下切换系统的动态输出反馈保成本控制

作为一类重要的混杂系统,切换系统由若干个子系统以及一个协调各子系统之间切换的切换信号构成,在自然科学、工程控制和社会系统等方面有着广泛的应用。在对切换系统的控制问题进行研究时,一般假设子系统和控制器同步运行。然而,在实际工程控制中,控制器的切换相对于子系统的切换存在切换时延,从而产生异步切换。因此,对异步切换下的切换系统研究是十分必要的。针对一类异步切换下切换系统的动态输出反馈保成本控制问题进行了研究。报告了切换系统的研究现状以及异步切换下切换系统的最新研究成果。利用分段李雅普诺夫函数法和平均驻留时间法,得到了使得异步切换下的闭环切换系统稳定的动态输出反馈控制器存在的充分条件。从线性矩阵不等式的角度,提出了异步切换动态输出反馈保成本控制器设计方案,并给出成本上界的优化方法。最后,通过一个数值算例说明了提出的方法的有效性。     

切换区间系统的鲁棒指数稳定

研究一类连续切换区间系统的鲁棒指数稳定及其扰动衰减性能估计。利用平均驻留时间方法和线性矩阵不等式（LMIs）方法,得出了连续切换区间系统鲁棒指数稳定且满足扰动衰减度的充分条件。同时设计了系统的线性无记忆状态反馈控制器,所得结果均以LMIs的形式给出,求解方便。最后通过仿真实例验证了结果的有效性。     

多时变时滞不确定切换系统的稳定性

研究了一类不确定多时变时滞切换系统的稳定性问题,此类系统的两个时变时滞的状态向量都存在不确定性。首先利用多李亚普诺夫函数方法证明了标称系统的稳定性,接下来对不确定系统进行了讨论,都得到了时滞依赖稳定的充分条件,并且所得结果均用易于求解的线性矩阵不等式的形式表出。最后通过仿真验证了此方法的有效性。     

具有时延和丢包的非线性网络控制系统的切换稳定性研究

针对带有双边随机时延和丢包的非线性网络控制系统(NNCS),本文利用模型依赖的平均驻留时间(MDADT)方法研究了其系统的稳定性。采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型表示系统中的非线性对象,使用不确定性方法表示系统中的随机时延,并使用切换系统方法表示系统的丢包过程,建立了参数不确定性的离散时间模糊切换系统模型。进一步地,根据慢切换和快切换相结合的MDADT方法,给出了切换系统状态满足的指数稳定性条件。通过非线性倒立摆仿真实验,验证了所提方法的有效性,并通过实验对比证明,对于处理非线性系统,根据T-S模糊模型所设计的模糊控制器比根据模型线性化后所设计的线性控制器具有更大的稳定范围。     

一类非线性切换关联大系统的分散控制器设计

基于凸组合技术和线性矩阵不等式方法,考虑了一类非线性切换关联大系统的分散状态反馈镇定问题,大系统的关联项由线性和非线性两部分构成,在低维子系统的单个子系统均不能被镇定且存在非线性干扰的情况下,得到了切换关联大系统稳定的一个充分条件.并将其转化为求解线性矩阵不等式问题,相应给出了算法的计算机实现,进而设计出了切换关联大系统的分散控制器和分散切换策略.     

含非线性扰动的混合变时滞中立系统鲁棒稳定性新判据

中立型时滞系统在工程实际中有着广泛应用背景.本文研究了一类含非线性扰动的混合变时滞中立型系统地鲁棒稳定性问题.基于直接Lyapunov泛函方法,通过构造一类新的包含时滞区间上下界的三重积分项Lyapunov-Krasovskii泛函,并结合积分不等式方法、自由权矩阵技术和凸组合处理方法,建立了一种新的线性矩阵不等式形式的离散时滞和中立时滞均相关的鲁棒稳定性判据.最后,通过数值算例验证了新判据的有效性和优越性,和一些已有文献相比,本文提出的判据具有更低的保守性.     

一类含非线性扰动的区间变时滞系统鲁棒稳定性判据

区间时滞是在实际应用当中一类重要的时滞类型.在这类系统当中,时滞往往处于一个变化的区间之内,而时滞的下界不一定为零.本文讨论一类含非线性扰动的区间变时滞系统的稳定性问题.基于时滞分解法,把时滞下界分成两个相等的子区间,通过构造包含时滞区间下界和上界新Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函,结合改进的自由权矩阵技术,建立了线性矩阵不等式(LMI)形式的时滞相关稳定性判据.该方法充分利用了系统的时滞信息,因而具有更低的保守性.数值算例说明了该方法的有效性和优越性.     

具有非线性扰动的线性多时变时滞系统的有记忆状态反馈控制

本文探讨一类非线性扰动满足范数有界的线性多时变时滞系统的有记忆状态反馈控制,通过构造恰当的Lyapunov泛涵,利用Jensen不等式来处理泛涵导数中的交叉项,应用线性矩阵不等式技术和Schur补引理,我们得到了系统镇定的时滞相关的充分条件,并给出了有记忆状态反馈控制器的设计方法.最后,数值例子验证了文中所得的结论的保守性更低及求解方法的有效性.     

非高斯噪声激励下分段非线性系统的平均首次穿越时间

噪声诱导的逃逸问题出现在众多研究领域,平均首次穿越时间作为用来表征粒子逃逸现象的重要特征量,现已被广泛应用于电子器件的开关时间及双稳器件的寿命等问题的研究之中.本文研究了由乘性非高斯噪声和加性高斯白噪声共同驱动下分段非线性系统的平均首次穿越时间问题.运用路径积分法、统一色噪声近似和最速下降法,得到了系统平均首次穿越时间的表达式.通过数值计算发现,在非高斯噪声偏离参数、噪声关联时间和互关联强度的作用下,非高斯噪声强度的增加会导致平均首次穿越时间曲线出现单峰结构,而加性噪声强度的增加会导致平均首次穿越时间的单调减小,这表明在该模型中非高斯噪声和高斯噪声对平均首次穿越时间的影响是不同的.此外还进一步讨论了非高斯噪声偏离参数、噪声关联时间和噪声互关联强度对平均首次穿越时间的影响.     

一类离散非线性时滞互联系统的模糊分散控制

本文对一类离散非线性互联时滞系统,给出了模糊分散状态反馈和基于观测器的分散输出反馈模糊控制方法。设计中,首先采用模糊T-S模型对非线性互联时滞系统进行模糊建模,在此基础上,给出模糊分散状态反馈和基于观测器的模糊分散控制的设计。应用Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式方法给出和证明了模糊分散控制系统稳定的充分条件。仿真结果进一步验证了所提出的模糊分散控制方法的有效性。     

含有非线性扰动的时滞随机微分系统的鲁棒均方稳定性

研究一类含有非线性扰动的多时变时滞随机微分系统在有记忆状态的反馈控制器下的鲁棒均方稳定性问题.通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函,运用Ito公式,引入适当的自由权矩阵,利用积分不等式和分析技巧,基于线性不等式(LMI)方法和Schur补定理,获得含该系统的鲁棒均方渐近稳定和鲁棒均方指数稳定,并给出了相应反馈控制器设计.所得结果与时滞和随机干扰相关,丰富了已有的结果.     

含反馈时滞的非线性动力系统参数辨识

以方程残差作为目标函数,运用基因遗传算法同时辨识受控系统的反馈时滞和物理参数。由于遗传算法具备良好的全局特性,且不要求目标函数光滑,该方法既适于线性系统的辨识也适于非线性系统的时滞辨识,方法中引入几种交叉和变异算子同时操作,大大提高了辨识效率和辨识精度,当需辨识参数过多时,可先用开环实验辨识部分系统参数,再用闭环实验辨识时滞和剩余的系统参数。     

一类非线性颤振问题的奇异摄动解

本文将非线性振动理论中的多尺度奇异摄动法推广应用于以非定常气动力理论为基础的机翼非线性颤振分析,给出了系统颤振响应的渐近解析解,并对解的稳定性进行了分析,得到的稳定颤振边界与数值积分结果相吻合。用本文的方法对带立方型非线性刚度的颤振系统进行分析,具有既定性又定量的优点,有进一步研究的前景。     

电磁悬浮转子的非线性控制

本文在对一个电磁悬浮转子实行线性控制研究的基础上,采用了两种非线性补偿控制,位移补偿和速度补偿。数字仿真结果表明,非线性补偿控制可使电磁悬浮转子达到更好的动态控制效果。