多输出非线性系统在数据截断协议下的 时滞多采样率输出反馈镇定

本文研究一类多输出非线性系统基于一类数据截断协议的时滞多采样率输出反馈控制. 所考虑的非线性 系统的输出以异步方式进行采集, 通过网络传输到输出反馈控制端后立即用于构造输出反馈控制器. 当控制输入 信号可用时, 立即用来更新被控制系统. 这样, 就存在两种传输时滞, 一种是非线性系统输出端到输出反馈控制器端 的传输时滞, 另一种是输出反馈控制器端到非线性系统输入端的传输时滞. 从而被控系统的更新和输出反馈控制 器的更新不在同一个时间区间. 利用区间分解, 可以在同一个区间考虑被控系统和输出反馈控制器并分析闭环系 统的稳定性. 最后, 一个算例用来验证所提方法的有效性.     

多输出非线性系统在数据截断协议下的时滞多采样率输出反馈镇定（英文）

本文研究一类多输出非线性系统基于一类数据截断协议的时滞多采样率输出反馈控制.所考虑的非线性系统的输出以异步方式进行采集,通过网络传输到输出反馈控制端后立即用于构造输出反馈控制器.当控制输入信号可用时,立即用来更新被控制系统.这样,就存在两种传输时滞,一种是非线性系统输出端到输出反馈控制器端的传输时滞,另一种是输出反馈控制器端到非线性系统输入端的传输时滞.从而被控系统的更新和输出反馈控制器的更新不在同一个时间区间.利用区间分解,可以在同一个区间考虑被控系统和输出反馈控制器并分析闭环系统的稳定性.最后,一个算例用来验证所提方法的有效性.     

基于事件触发传输机制的非线性系统模糊H∞ 控制

针对离散时间非线性系统, 提出事件触发传输机制下网络化T-S 模糊控制器设计方法. 在事件发生器中引入前提变量偏差触发条件, 从而取消模糊控制器与被控对象的前提变量之间的同步要求. 通过引入一组基于模糊前提变量特性的松弛等式/不等式, 对于无传输时滞和定常传输时滞两种情况, 分别提出具有较小保守性的控制器/事件发生器联合设计算法. 最后, 通过数值算例表明所提出方法的可行性和有效性.

     

时滞不确定采样控制系统的鲁棒稳定性

本文给出了一种可定量分析采样控制系统的时滞鲁棒稳定性的方法.因为采样系统的对象是连续时间的,所以对象中的时滞也应该是按连续时间来处理.文中指出,一个整数倍时滞是稳定的采样系统,可能会因为有并不很大的连续时间时滞而失稳.定义了一个新的变量w(t),用来描述这个不确定连续时间时滞带来的动特性.将w(t)的反馈回路分成与时滞无关和有关的两个部分,并提出了一种用频率响应来确定是否存在由不确定时滞引起的周期解的方法.用修正z-变换法和仿真验证了这个由图解解析所求得的解.本方法既可用于采样系统,也可用于一般的连续时间系统.     

基于移相法的结构主动控制时滞补偿效果分析

结构控制中由于信号传输及作动器机电转换必然引起时滞,对控制效果产生不利影响.本文提出了结构主动控制移相法时滞补偿策略,以单自由度结构为算例,分析了时滞大小、采样间隔、主动控制中权矩阵取值、结构阻尼比以及速度与位移不同时滞等情况下移相法的补偿效果.结果表明,移相法对结构时滞情况具有很好的补偿效果,时滞大小、权矩阵取值和速度与位移不同时滞时,会影响移相法对结构时滞补偿效果;但采样间隔,结构阻尼比不会影响移相法对结构时滞补偿效果.     

含两类时滞的线性系统的故障诊断及故障可诊断性*

研究同时含有状态时滞和测量时滞的时滞系统的故障诊断方法及故障的可诊断性问题,提出一种同时对状态时滞和测量时滞进行变换的无时滞变换方法,并提出一种新的故障诊断器的构造方法,同时给出时滞系统的故障可诊断性的判据。首先通过提出一种同时对状态时滞和测量时滞进行转换的无时滞转换方法,将时滞系统转换成无时滞的系统;然后将故障诊断问题转换为状态观测问题,给出并证明了故障可诊断性的判据;最后通过构造一种不利用残差体现故障的新的故障诊断器,实现了故障的实时诊断并解决了故障诊断器的物理不可实现问题。仿真实例验证了该方法的可行     

时滞系统神经网络逆控制研究

为了改善大时滞对象的控制效果,提出一种带时滞时间辨识的神经网络逆控制系统。利用自适应线性元件与BP网络相结合,辨识对象的时滞时间及不含时滞环节的模型,再对不含时滞的模型构造神经网络逆,并选择合适的参考模型使逆模型的输出平滑。将训练好的逆模型作为控制器,与被控对象串联形成开环控制,有效避免了闭环控制可能引起的不稳定。仿真结果表明,该控制策略能够实现系统快速平稳的输出,且能够克服时滞时间及参数变化引起的不良影响,与Smith预估控制器相比,具有较好的鲁棒性及抗干扰能力。     

自适应Dahlin数字控制器

Dahlin 算法是一种设计数字控制器的直接综合方法。对于有纯滞后的一阶和二阶受控对象,采用这种算法比常规PID 数字控制器效果为好,因而获得应用。但是这种方法只能用于已知的定常时滞工业对象,要求事先确知时滞,而且时滞严格等于采样周期的整数倍。如果实际系统的时滞与设计参数不匹配,系统品质会迅速恶化。然而时滞未知或时变的现象在工业对象中十分普遍,进而要使实际对象的时滞精确等于采样周期的整数倍十分困难。这时会出现传输延迟,其对应的离散时间系统往往是逆不稳定的,从而使常规的Dahlin 数字控制器失效,这就大大地限制了它的应用范围。     

具有时变时滞的递归神经网络的渐近稳定性分析

当神经网络应用于最优化计算时,理想的情形是只有一个全局渐近稳定的平衡点,并且以指数速度趋近于平衡点,从而减少神经网络所需计算时间.研究了带时变时滞的递归神经网络的全局渐近稳定性.首先将要研究的模型转化为描述系统模型,然后利用Lyapunov-Krasovskii稳定性定理、线性矩阵不等式(LMI)技术、S过程和代数不等式方法,得到了确保时变时滞递归神经网络渐近稳定性的新的充分条件,并将它应用于常时滞神经网络和时滞细胞神经网络模型,分别得到了相应的全局渐近稳定性条件.理论分析和数值模拟显示,所得结果为时滞递归神经网络提供了新的稳定性判定准则.     

一种带时间窗口的双脉冲控制器下的忆阻振荡系统滞同步

在真实的环境中实现复杂忆阻振荡系统的同步时, 因为信息干扰及通信问题, 驱动和响应系统之间总是存在信息传输时滞, 即时滞问题具有普遍性; 另外, 脉冲控制信号的输入总是存在输入误差, 并不能实现精确地输入.本文考虑到上述实际存在的信息传输时滞和脉冲输入误差, 设计了一种比较接近真实情况的、灵活的可以带有不同时间窗口和不同控制增益的双脉冲切换控制器, 并且利用该控制器实现了两个复杂忆阻振荡系统的滞同步.基于Lyapunov稳定性理论、矩阵不等式以及脉冲控制等相关理论, 本文找出了实现一类五阶复杂忆阻振荡系统同步的条件.最后的仿真实验进一步验证了本控制方法的可行性.     

多区域时滞电力系统稳定判据的优化

在大规模互联电力系统进行全网动态分析与控制的过程中,通信时滞的存在易导致动力系统产生控制设备失效、系统性能恶化及失稳等现象.而现有时滞系统稳定判据的研究多基于Lyapunov分析方法,研究过程中需采用不等式放缩及构造Lyapunov泛函,使得稳定判据具有较高保守性,增加了系统的控制成本.针对这一问题,本文以多区域时滞电力系统为研究对象,通过引入Wirtinger不等式优化稳定判据推导过程和构造新的Lyapunov泛函两种方式,降低系统稳定判据的保守性.最后,利用典型的二阶时滞系统和两区域负荷频率控制系统,验证了本文算法的正确性和有效性.     

Robust delayed-state-feedback stabilization of uncertain stochastic systems

Due to time spent in computation and transfer, control input is usually subject to delays. Problems of deterministic systems with input delay have received considerable attention. However, relatively few works are concerned with problems of stochastic system with input delay. This paper studies delayed-feedback stabilization of uncertain stochastic systems. Based on a new delay-dependent stability criterion established in this paper, a robust delayed-state-feedback controller that exponentially stabilizes the uncertain stochastic systems is proposed. Numerical examples are given to verify the effectiveness and less conservativeness of the proposed method.     

Robust Exponential Stability and Stabilization of a Class of Nonlinear Stochastic Time‐Delay Systems

This paper presents new exponential stability and delayed‐state‐feedback stabilization criteria for a class of nonlinear uncertain stochastic time‐delay systems. By choosing the delay fraction number as two, applying the Jensen inequality to every sub‐interval of the time delay interval and avoiding using any free weighting matrix, the method proposed can reduce the computational complexity and conservativeness of results. Based on Lyapunov stability theory, exponential stability and delayed‐state‐feedback stabilization conditions of nonlinear uncertain stochastic systems with the state delay are obtained. In the sequence, the delayed‐state‐feedback stabilization problem for a nonlinear uncertain stochastic time‐delay system is investigated and some sufficient conditions are given in the form of nonlinear inequalities. In order to solve the nonlinear problem, a cone complementarity linearization algorithm is offered. Mathematical and/or numerical comparisons between the proposed method and existing ones are demonstrated, which show the effectiveness and less conservativeness of the proposed method.     

T-S模糊时滞系统的时滞相关镇定

基于T-S模糊模型方法,研究一类非线性区间时滞系统的稳定性分析与镇定问题,基于一组线性矩阵不等式的可解性,给出了非线性时滞系统时滞相关稳定和镇定的充分条件,并通过构造新的模糊权依赖型Lyapunov泛函,降低了稳定性准则的保守性,最后通过仿真例子表明了所提方法的有效性.     

短时延广义网络控制系统的指数保性能控制

本文基于标称点方法,在短时变时延条件下,研究了广义网络控制系统的指数稳定保性能控制问题.基于李雅普诺夫稳定性判据和线性矩阵不等式技术,给出了使得系统能够指数稳定且满足二次型性能指标的状态反馈控制器存在的条件和设计方法.通过采用标称点方法,有效地解决了现有方法没有考虑网络诱导时延与系统保守性的关系且适用范围有限的问题,并通过算例验证了有效性.由于建模过程中充分考虑了系统的保守性,相比之下获得了更好的二次型性能指标值.     

Stability analysis for linear switched systems with time-varying delay.

This correspondence considers the stability problem for a class of linear switched systems with time-varying delay in the sense of Hurwitz convex combination. The bound of derivative of the time-varying delay can be an unknown constant. It is concluded that the stability result for linear switched systems still holds for such systems with time-varying delay under a certain delay bound. Moreover, the delay bound of guaranteeing system stability can be easily obtained based on linear matrix inequalities (LMIs). As a special case, when the time-varying delay becomes constant, the criterion obtained in this correspondence is less conservative than existing ones. The reason for less conservativeness is also explicitly explained in this correspondence. Simulation examples illustrate the effectiveness of the proposed method.     

Delay-dependent robust stability of stochastic delay systems with Markovian switching

In recent years, the stability of hybrid stochastic delay systems, one of the important issues in the study of stochastic systems, has received considerable attention. However, the existing results do not deal with the structure of the diffusion but estimate its upper bound, which induces conservatism. This paper studies delay-dependent robust stability of hybrid stochastic delay systems. A delay-dependent criterion for robust exponential stability of hybrid stochastic delay systems is presented in terms of linear matrix inequalities （LMIs）, which exploits the structure of the diffusion. Numerical examples are given to verify the effectiveness and less conservativeness of the proposed method.     

基于双边闭环函数的网络化采样控制系统稳定性分析EI北大核心CSCD

考虑数据通信时延不确定环境下网络化采样控制系统的稳定性问题.首先基于输入时滞方法,建立包含采样周期信息的网络化采样控制系统的数学模型,在此基础上,采用双边闭环函数方法和自由矩阵积分不等式技术,得到网络传输时滞变化区间依赖稳定性新准则,并进一步讨论了网络化采样控制系统中网络时延与采样周期之间的关系.仿真结果表明减小采周期可以增强网络控制系统对网络通信时延的鲁棒性.     

Improved robust stability criteria for uncertain linear neutral‐type systems via novel Lyapunov‐Krasovskii functional

The stability problem for the uncertain time‐varying delayed neutral‐type system is concerned in this paper. By introducing a novel Lyapunov‐Krasovskii functional (LKF) related to a delay‐product‐type function and two delay‐dependent matrices, some new delay‐dependent robust stability sufficient conditions are derived, which are based on convex linear matrix inequality (LMI) framework. The sufficient conditions in this paper can reduce the conservativeness of some recent previous ones. In the end, some numerical examples, including a linear neutral‐type system, the partial element equivalent circuit and a general linear system, show the effectiveness of the proposed method.     

Stabilization of discrete-time networked control systems with partly known transmission delay: A new augmentation approach

This paper is concerned with the stabilization problem of discrete-time networked control systems with partly known transmission delay. Considering the random property of the networked-induced delay, the original system is transformed into a new delay model with stochastic parameter matrices by introducing a novel state augmentation technique. Based on the new model, a new delay-distribution-dependent criterion for the mean square stability of the closed-loop system is derived by using the Lyapunov-Krasovskii functional approach and linear matrix inequality technique. The solvability of the derived criterion depends on not only the size of the delay, but also the probability distribution of the delay taking value in a finite set. Finally, two numerical examples are given to demonstrate the effectiveness of the proposed method.