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.     

基于积分滑模控制的非理想变时滞 神经网络有限时间同步

研究一类非理想变时滞神经网络的有限时间同步问题.首先,利用驱动-响应概念推导误差系统,并运用同步误差构造一个合适的积分滑模流型,若误差系统的状态轨迹在有限时间内到达滑模面,则同步误差将随其后在有限时间内收敛于零.然后,结合神经元激活函数的约束条件,设计一种合适的滑模控制器,根据所设计的控制器和Lyapunov稳定性理论,误差系统的状态轨迹能够在有限时间内到达滑模面,从而非理想变时滞神经网络的有限时间同步能够实现.最后,通过数值仿真结果验证所提出设计方法的有效性.     

基于指数保性能的比例-积分-时滞滑模观测器设计

传统状态观测器仅基于当前观测误差重构系统状态,未充分利用系统历史观测数据.针对存在匹配扰动的二阶不确定线性系统,设计一种比例-积分-时滞滑模观测器,实现不确定线性系统状态的鲁棒确切估计.首先,设计带记忆滑模函数,形式为历史观测误差和当前观测误差的线性组合,设计参数包括滑模面增益和人工时滞两部分,将滑模面中的时滞项基于泰勒级数展开,将截断误差表示为积分形式;然后,设计带记忆输出反馈等效控制律,采用时滞依赖型Lyapunov泛函,进行滑模动态指数稳定性分析和观测补偿;接着,将观测器参数设计转化为多目标优化问题,优化目标包括:系统状态衰减率、控制代价、高频噪声不灵敏度,基于粒子群算法,在上述3个优化目标间实现设计参数优化整定,在“快、准、稳”方面进行合理折衷选择;最后,在无源网络系统中,验证所提出滑模观测器的可行性和有效性.     

一类时滞复杂动态网络的鲁棒自适应同步问题

针对一类耦合时滞复杂网络,基于变结构控制研究其同步问题.首先,利用系统的左特征向量函数设计切换面,使网络的运动轨线在期望的同步轨道保持稳定;然后,针对网络中的非线性项已知和未知时,分别设计相应的滑模控制器,使从任意时刻出发的动态网络轨线都能在有限时间内同步到达期望的轨道;最后,利用所设计的控制器对两个算例进行仿真,仿真结果说明了所设计控制器的有效性.     

多时滞ATM网络中ABR流量的积分滑模控制

针对含有多个时滞的异步传输模式(ATM)网络的拥塞问题,设计了积分滑模控制器,对可用比特率(ABR)业务流量进行控制,并引入预估器来补偿输入时滞.所设计的控制算法不但能够克服变化的ABR带宽给闭环系统带来的不利影响,而且还能保证含有多输入时滞闭环系统的稳定性,同时还可实现带宽按权重分配和缓冲队列长度的跟踪.     

基于时滞补偿器的航空发动机最优滑模预测控制

针对航空发动机控制系统中存在的时滞(即延迟)问题,提出了基于时滞补偿器的滑模最优预测控制.定义特殊线性变换,将原发动机中含状态量和控制量时滞环节的控制系统化为无时滞系统;在新的坐标系下采用时滞补偿器以最小修正误差建立最优二次型指标,求出最优的滑模预测控制量并进行了系统仿真.结果表明:该方法能够很好地补偿航空发动机控制系统中时滞环节带来的影响,对系统进行提前控制,系统响应速度较快,整体效果达到预想目标.     

时滞扰动Lorenz系统及其同步电路实现

以Lorenz系统为模型,构造一个具有多个正的Lyapunov指数的四维时滞混沌系统,分析了其基本动力学行为,并利用滤波网络技术对新系统进行了可切换电路设计.然后,基于Lyapunov方法给出了两个相同高维时滞系统的耦合同步条件,根据所提出的同步方法设计了自同步控制电路.实验表明了该时滞系统具有丰富的动力学行为,所设计的同步控制电路结构简单,易于实现,能够通过调节部分元件参数获得较好的同步性能.     

多输入不确定离散时滞系统的灰色滑模控制

针对存在时变参数不确定性和随机干扰的多输入不确定离散时滞系统,设计了基于LMI的滑模控制器以消除时滞的影响,并使系统状态在有限时间内收敛到零,然后对系统的不确定部分建立灰色估计模型,并进一步设计了灰色补偿器。仿真结果表明,采用所设计的灰色滑模控制器,不仅有效地消除了时滞的影响,抑制了时变参数不确定因素和随机干扰,而且保证多输入不确定离散时滞系统具有良好的鲁棒稳定性。     

一类线性不确定变时滞系统的滑模控制

考虑一类变时滞系统的滑模控制问题,其中被控系统状态存在多个变时滞并带有不确定性.利用Lyapunov方法和Shur补引理,得到滑动模态特定的充分条件.设计一类简单的变结构控制器,使系统在有限时间内可以到达滑模面并保持在滑模面上运动.仿真结果验证本文结论的有效性.     

基于半物理仿真的RBF神经网络滑模控制

针对一类不确定时滞系统研究滑模控制的实现问题。对于实际应用对象的时滞特性采取了特殊的线性变换,将原时滞系统转化为无时滞系统。通过设计二次型性能指标计算得到了最优的切换函数,并使用RBF神经网络实现了滑模控制的自适应等效控制,保证了系统能够克服扰动,系统状态在有限时间能够到达滑模面。系统仿真验证了该方法的有效性和稳定性。     

基于滑模控制法的不确定复杂网络间有限时间组合同步

将组合同步的概念引入到复杂网络,针对4个不确定复杂网络间的有限时间组合同步问题进行研究;将同时受到未知参量及不确定扰动影响的4个复杂网络按照$A+B+C-D$的形式进行组合;基于滑模控制原理及有限时间稳定性理论,设计网络滑模面及控制输入,得到实现同步的充分条件.最后通过数值仿真验证所提方法的有效性.     

Study on the sliding mode fault tolerant predictive control based on multi agent particle swarm optimization

For a class of uncertain discrete-time systems with time varying delay, the problem of robust fault-tolerant control for such systems is studied by combining the design of sliding mode control (SMC) and model predictive control (MPC). A sliding mode fault tolerant predictive control based on multi agent particle swarm optimization (PSO) is presented, and the design, analysis and proof of the scheme are given in detail. Firstly, the sliding mode prediction model of the system is designed by assigning poles of the output error of the system. The model has time varying characteristics, and it can improve the motion quality of the system while ensuring the sliding mode is stable. Secondly, a new discrete reference trajectory considering time-delay systems subjected simultaneously to parameter perturbations and disturbances is proposed, which not only can ensure that the state of the system has good robustness and fast convergence in the process of approaching sliding mode surface, but also can inhibit chattering phenomenon. Thirdly, the multi agent PSO improves the receding-horizon optimization, which can quickly and accurately solve the control laws satisfying the input constraints, and can effectively avoid falling into local extrema problem of the traditional PSO. Finally, the theoretical proof of robust stability of the proposed control scheme is given. Experimental results of quad-rotor helicopter semi physical simulation platform show that the state of uncertain discrete-time systems with time varying delay is stable under the action of the proposed control scheme in this paper. The advantages of fast response, less overshoot and small control chattering prove the feasibility and effectiveness of the proposed control scheme.     

Robust control for a class of time-delay uncertain nonlinear systems based on sliding mode observer

In this paper, a robust control scheme is proposed for a class of time-delay uncertain nonlinear systems with unknown input using the sliding mode observer. The sliding mode state observer is given with radial basis function neural networks, and then the robust control scheme is presented based on the designed sliding mode observer. The developed observer-based control scheme consists of two parts. One term is a linear controller and the other term is a neural network controller. Using the Lyapunov method, a criterion for bounded stability of the closed-loop system is developed in terms of linear matrix inequalities. Finally, a simulation example is used to illustrate the effectiveness of the proposed robust control scheme.     

Terminal滑模自适应控制实现一类不确定混沌系统的同步

应用Terminal滑模控制技术和选择指数趋近律来综合滑模控制器,实现一类混沌系统的状态同步．在控制器中引入一类简单的自适应律,用以在线估计界参数．该设计方案消除了滑模控制的到达阶段,状态始终保持在滑模面上,并能在有限时间内趋近于原点．与一般滑模控制同步实现相比,具有更小的同步时间和鲁棒性．通过对Duffing—Holmes系统的同步仿真,验证了该方法的可行性．     

时滞系统的输出反馈滑模控制的一种奇异系统方法

利用一种奇异系统方法讨论了时滞系统的输出反馈滑模控制问题. 时滞系统的非线性项满足范数有界约束.首先,将滑动模态与线性切换面作为一个奇异时滞系统,基于奇异时滞系统的稳定性理论, 给出滑动模态稳定及切换面存在的线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI)充分条件.然后,给出使得系统闭环渐近稳定的静态输出反馈滑模控制器的设计方法,此控制器保证闭环 系统有限时间到达切换面.最后,用数值算例验证本文方法的有效性和正确性.     

不确定输入时滞系统的滑模输出反馈控制

研究了在状态不可测,并且状态参数和控制输入矩阵同时存在不确定性的情况下,不确定输入时滞系统的滑模控制问题.为了有效克服不确定性和时滞对系统稳定性的影响,在状态估计空间选择了一种积分型的切换函数,设计了一种基于状态观测器的滑模控制器,并证明了所设计切换面的可达性.通过李亚普诺夫理论,给出了闭环系统渐近稳定的充分条件.数值仿真验证了算法的有效性.     

无穷维时滞系统的变结构控制

本文在Banach空间研究了无穷维时滞系统的变结构控制问题,给出了滑动模态的稳定性条件,滑动模态的到达条件和变结构控制的一般形式,最后用分布参数系统变结构控制的例子说明了方法的有效性。     

混沌系统的有限时间滑模同步控制

采用滑模控制的方法,研究了两个不同的带有不确定性和外部扰动的混沌系统之间的同步问题。基于Lyapunov稳定性理论和有限时间滑模控制方法,设计了终端滑模控制器来实现两个混沌系统的同步。在设计控制器过程中提出了一个新的非奇异的终端滑模面,并证明它能在有限时间内收敛于零平衡点。通过数值仿真验证了所设计的控制器的有效性。     

网络控制系统的滑模多步预估控制

针对网络控制系统中出现的长时滞、网络诱导噪声和数据包丢失,提出了的滑模多步预估控制器的设计方法.首先对提出的控制器进行了描述,它利用滑模控制的强鲁棒性来克服网络诱导噪声,采用多步预估的办法来处理网络中的时滞和数据包丢失.进而对导出的闭环网络控制系统的稳定性进行了分析.最后对通过网络控制的直流电机,采用所提出的方法设计了控制器,仿真结果验证了方法的有效性.