具有相似节点的耦合时滞复杂网络的稳定性与同步控制分析

讨论具有相似节点的耦合时滞复杂网络的稳定和同步问题,且网络模型的外部耦合满足耗散条件.对于不同维数节点的复杂网络,根据节点之间相似参量的信息,利用线性矩阵不等式方法设计出含有相似参量的分散控制器,给出耦合复杂网络实现稳定的时滞独立判定准则.定义了含有相似参量的同步流形的概念,并设计了相应的分散控制器,给出了能使整个复杂网络同步的时滞独立判定条件.数值算例表明了所提出设计方法的有效性.     

具有脉冲耦合复杂时滞动力网络的同步

考虑了一个具有脉冲耦合的复杂时滞动力网络的同步问题.基于脉冲时滞动力系统扩展的Halanay不等式,给出了网络同步的一个充分条件.所获结果表明,即使网络节点之间仅在一些离散时刻存在瞬时连接,网络仍然能够达到同步.进一步将所得结果应用于一个由混沌FHN神经元振子为动力节点所构成的一个无标度的动力网络,数值仿真结果表明了理...     

具有间歇耦合的复杂动态网络量化同步分析

讨论了基于量化控制信号的间歇耦合复杂动态网络的同步动力学,根据脉冲间隔周期和量化器的特征,并利用稳定性理论和 Razumikhin 定理,分别给出了含时滞和不含时滞下的复杂动态网络同步化准则.网络节点间在一系列分段周期内有耦合,耦合过程中控制作用通过“对数量化器”对同步误差的反馈控制瞬态信号进行量化.所得理论结果进一步应用于由 Chua 混沌系统为动力节点所构成的复杂动态网络,数值模拟表明了所获理论结果的有效性.     

一种新型的复杂网络的完全同步

为使得网络的节点间无直接耦合关系且网络可控制达到同步,运用生物系统中群体感应的思想构造了一种通过扩散的外部信号与节点之间的感应而使节点连接的新型复杂网络,并在周期边界条件下,研究了该复杂网络节点的同步问题.根据李亚普诺夫稳定性理论证明了通过控制感应强度,可实现网络中各节点运动的完全同步.数值仿真结果表明了该网络可在周期解处达到同步,且随感应强度不同,周期解的复杂程度不同.     

变时滞复杂网络同步牵制保性能控制器设计

针对具有可变时滞的复杂网络系统,研究此类系统的同步保性能控制问题。为了使系统同步保性能,设计了一种动态反馈控制器;同时,由于复杂网络的节点较多,考虑到直接控制比较复杂,所以又研究了利用牵制控制使系统达到同步保性能控制的方法。主要运用Lyapunov稳定性理论并结合矩阵不等式处理方法,得出了具有可变时滞性复杂网络系统同步保性能控制器存在的充分条件。所设计的动态反馈控制器在保证系统的渐近稳定条件下使系统的性能指标满足一定的要求。最后给出两个数值仿真说明其有效性。     

主动滑模控制时滞时空混沌星形网络的函数投影同步

研究了拓扑等价的多个时空混沌系统组成的星形网络,提出了一种主动滑模控制时滞时空混沌星形网络的函数投影同步控制方法,实现了多个时空混沌系统的同步.在结合主动控制和滑模控制方法的基础上,设计了主动滑模控制器的结构,得到了网络函数投影同步的必要条件.以Gray—Scott时空系统作为网络节点构成的星形网络为例进行了仿真模拟.结果验证了主动滑模控制器的有效性.     

非连续Lur’e时滞网络的有限时间聚类同步与自适应控制

本文主要研究一类由非恒同非连续Lur’e系统耦合而成复杂动态网络的自适应有限时间聚类同步问题.首先,通过引入Filippov微分包含理论和测度选择定理,本文设计了一类有效的牵制反馈控制器,该控制器只控制当前聚类中与其他聚类有直接连接的部分节点.为了有效节省控制成本,本文基于反馈控制强度设计了一类自适应更新定律以获取实现网络同步的最优控制强度.其次,利用有限时间稳定性理论和Lyapunov稳定性定理,本文得到时变时滞耦合和非线性耦合Lur’e网络实现有限时间聚类同步的判定条件,并给出该网络达到聚类同步的收敛时间估计.最后,通过一个算例仿真验证了本控制方案和同步判据的有效性及正确性.     

时变复杂动力学网络的同步控制

研究时变复杂动力学网络的同步控制问题.假定网络模型中的同步轨迹及耦合配置矩阵、内部耦合矩阵的各元素均有界,当这些界值可以预估或不确定时,分别应用线性反馈控制和自适应反馈控制策略使该网络实现全局同步.通过构造Lyapunov函数,证明了对于任意初始状态的时变复杂动力学网络模型在相应的控制手段下总可以实现渐近同步.特别是设计的自适应反馈控制策略对网络的拓扑结构、节点间的耦合强度及时滞等因素表现出较强的鲁棒性.数值仿真证实了上述结论的有效性.     

节点非线性耦合的复杂动态网络同步控制研究

文中研究节点状态非线性耦合的复杂动态网络的局部同步和全局同步的问题.不同于现有的这类网络的利用节点状态变量设计控制器进行同步控制的方法,提出了一种设计同步控制器的新方法,该方法只需利用网络节点输出变量构造控制器,使其达到同步,克服了现有方法利用节点状态变量设计控制器存在的不足,使控制器实现起来更加简单.利用 Lyapunov 方法给出这类复杂网络的同步准则,以 Lorenz 混沌映射作为复杂网络的节点进行数值仿真,研究表明,这种方法能够使节点状态非线性耦合的复杂动态网络达到同步,通过系统仿真,证明了文中所提方法的有效性     

时滞扩散性复杂网络同步保性能控制

针对节点扩张的时滞复杂网络系统, 在节点扩张的条件下, 讨论此类系统的同步保性能控制问题. 首先采用自适应控制方法, 利用Lyapunov-Krasovskii稳定性理论,结合矩阵不等式的凸优化问题处理方法, 得出了时 滞复杂网络系统保性能控制器存在的充分条件; 当系统节点的扩张后, 在原有自适应控制器不能使系统同步稳定的条件下, 设计脉冲控制器, 利用牵制控制原理使系统达到稳定同步. 所设计的自适应动态反馈控制器在保证系统的渐近稳定条件下使系 统性能指标满足一定的要求. 最后给出一个数值仿真说明其有效性.     

回响状态网络输出连接权重的一个稳定训练方法

鉴于在回响状态网络(ESN)的应用中常使用Wiener-Hopf方程学习输出连接权重,但该方法难以保证自治ESN的稳定性,首先分析了导致该稳定性丧失的原因,提出并证明了自治ESN具备Lyapunov稳定性的一个充分条件;然后将输出连接权重学习问题转化为一个非线性约束的最优化问题,并采用粒子群优化算法求解.仿真结果表明,所提方法既能确保ESN获取高精度的预测输出,又能保ESN的Lyapunov稳定性.     

不确定移动机器人编队间接自适应模糊动力学控制

研究不确定非完整移动机器人Leader/Follower编队动力学控制问题,对Follower提出了自适应队形跟踪控制方法.首先,基于队形方程设计了运动学队形跟踪控制器,使用Backstepping技术扩展出队形跟踪误差动力学方程;然后,利用自适应模糊系统逼近其不确定项,构造了间接自适应模糊动力学队形跟踪控制器;最后,证明了队形跟踪误差可收敛到原点的小邻域内.仿真结果验证了所提出控制策略的有效性.     

基于RBS 的合作通信网络公平合作策略

针对合作通信网络中基于纳什议价解(NBS)的合作策略存在用户效用分配不公平的问题,同时考虑用户的最大与最小效用,提出了基于Raiffa-Kalai-Smorodinsk议价解(RBS)的合作策略,并建立了用户合作的条件.仿真结果表明,基于RBS的合作策略在保证网络总效用不变的前提下,具有更好的公平性.     

基于信息熵的专家聚类赋权方法

鉴于群组决策专家赋权方法研究中,现有赋权方法虽然考虑了专家给出的排序向量的一致性,但缺乏对排序向量信息相似性的度量,导致可能出现排序向量与群体共识相近,但信息不确定性较大的专家被赋予了与其他专家相同权重的问题.基于此,提出一种基于信息熵的专家聚类赋权方法,运用信息相似系数对排序向量进行聚类分析,根据聚类结果和排序向量的...     

确定性空间的无线传感器网络节点部署策略研究

针对含障碍物的确定性区域内无线传感器网络部署问题进行研究.首先建立节点探测模型和网络部署质量评价方式;然后基于含误警率的概率模型提出一种新的部署方法,即采用分水岭算法选取候选部署区域,以Delaunay剖分算法产生新增节点的候选部署位置,从而实现传感器节点的有序高效部署.仿真结果表明,与随机部署、最大平均覆盖(MAX_MIN_COV)和最大最小覆盖(MAX_AVG_COV)等算法相比,所提出的策略能取得更好的覆盖探测概率和覆盖一致性.     

基于多模态进化Rao-Blackwellized 粒子滤波器的 移动机器人航迹推算系统的故障诊断

针对一类移动机器人航迹推算系统的故障诊断问题, 提出一种多模态进化Rao-Blackwellized 粒子滤波
器(MERBPF) 算法. 为解决由粒子贫乏引起的不一致性问题, 采用交叉与变异种群策略优化, 根据粒子多样性加入扰
动因子. 利用专家规则判定机器人运动状态所对应的MERBPF, 构造复杂逻辑表述方法. 仿真实验结果表明: 在强过
程噪声下, MERBPF 仍具有较高的鲁棒性, 提高了诊断机器人航迹推算系统的准确率.

     

具有长时延及丢包的网络控制系统H∞ 鲁棒滤波

研究了同时具有大于一个采样周期的随机传输时延及数据包丢失的网络控制系统H∞滤波问题.对于给定的丢包率,滤波误差系统被建模为具有两个事件速率约束的异步动态系统,利用异步动态系统理论给出滤波误差系统满足指数稳定和H∞性能指标的充分条件.H∞滤波器可通过解一组线性矩阵不等式求出.仿真结果验证了所提出方法的有效性.     

单神经自适应PSD 预测控制在过热汽温切换系统中的应用

提出一种基于单神经元自适应PSD(proportional sum differential)预测控制器的新型火电厂过热汽温切换控制系统.采用单神经元自适应PSD控制与Levinson预测器相结合的控制方式以改善大滞后、多干扰系统的控制特性,同时利用Foxboro公司I/A系列的DCS控制系统平台对其组态设计(包括无扰切换、前馈补偿以及抗积分饱和等),以实现手自动切换和各控制器之间的合理切换.实验室的多次仿真研究和某火电厂的现场运行均表明该控制系统具有良好的控制品质.     

考虑铁损的电动汽车用永磁同步电机Hamilton镇定控制

电动汽车用永磁同步电机(PMSM)工作于有限能量供电条件下,其铁损对驱动系统的影响不容忽略.对此,首先推导了考虑铁损的PMSM完整动态数学模型,并建立了其端口受控Hamilton模型;然后利用互联和阻尼配置及能量整形方法实现了考虑铁损的PMSM驱动系统的Hamilton镇定控制;最后分析了阻尼参数和铁损对电机转速的影响.仿真结果表明,Hamilton控制可实现系统的快速镇定;系统可有效抑制负载扰动;考虑铁损有助于提高电动汽车PMSM驱动系统的控制性能和控制精度.     

基于卡尔曼滤波的倒立摆控制系统噪声抑制

在二级倒立摆稳摆控制中,摆杆的角度信号受到测量噪音污染,通过差分获取角速度时,该噪音被放大,导致稳摆控制器的输出产生较大的随机波动,同时电机作为执行器,也混入了较大的过程噪音.这两种噪音使系统出现较强抖动,既不利于摆杆稳定,也缩短了电机寿命.对此,将稳态卡尔曼滤波器与渐消记忆法结合起来,找到了确定稳态卡尔曼滤波器增益矩阵的有效方法,既克服了模型误差,又满足实时性要求,减小了电机抖动,取得了较好的效果.