利用线性矩阵不等式设计滤波器的方法

目的　将降维观测器的设计目标转化为一个标准的求 LMI的可行解问题 .方法　利用求解线性矩阵不等式的凸优化技术 .结果与结论　给出了一种定常随机系统的降维观测器的设计方法 ,同时给出了滤波器存在的条件及求解的计算方法     

一类2-D系统的鲁棒稳定性分析

研究了2-D系统第二类Fornasini-Machesini模型的稳定性问题,以线性矩阵不等式的形式给出了一类不确定2-D系统的鲁棒渐近稳定条件.在定义了稳定界的基础上,提出了稳定界的求取方法.进而得出了该类系统稳定状态反馈控制律的存在条件和设计方法,利用一组线性矩阵不等式的可行解给出了反馈控制律的参数化表示,理论上证明了该方法设计的控制器使得闭环系统对于所有允许的不确定性均稳定.系统的稳定界和反馈控制器可以通过求解一类线性矩阵不定式约束的凸优化问题得到.     

利用线性矩阵不等式设计滤波器的方法

目的 将降维观测器的设计目标转化为一个标准的求LMI的可行解问题。方法 利用求解线性矩阵不等式的凸优化技术。结果与结论 给出了一种定常随机系统的降维观测器的设计方法,同时给出了滤波器存在的条件及求解的计算方法。     

具有反馈控制单种群模型周期解的存在性与唯一性

考虑具有反馈控制的单种群周期系数模型,这是一个二维系统.通过将其转化为一维系统,应用重合度定理的方法,证明了该系统至少存在一个正的周期解,进而证明了此周期解是全局渐近稳定的,是唯一的.将常系数模型作比较,得到了常系数模型系统平衡点的全局渐近稳定性的结论.     

网络化Lipschitz非线性系统的H∞输出反馈控制

研究具有对数量化和马尔可夫链数据包丢失的网络化Lipschitz非线性系统的H∞动态输出反馈控制问题.采用增广状态空间法,将闭环网络化控制系统转化为马尔可夫跳变系统,给出以线性矩阵不等式描述的H∞动态输出反馈控制器存在的充分条件,所设计的控制器可以通过解线性矩阵不等式求出.仿真示例验证了所提方法的有效性.     

广义随机仿射系统的线性二次控制

研究了一类连续时间广义随机仿射系统的线性二次(Linear Quadratic, LQ)控制问题.在定义了广义随机系统稳定性的相关概念后,通过一个线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality, LMI)给出了系统稳定性的条件.然后,利用Riccati方程法分别研究了有限时间广义随机仿射系统的LQ问题和无限时间广义随机系统的LQ问题,得到了有限时间最优反馈控制的存在条件等价于一个推广的微分Riccati方程和一个推广的倒向微分方程存在解,而对应的无限时间最优反馈控制的存在条件等价于一个推广的代数Riccati方程存在解,同时给出了最优反馈控制的显式表达及最优性能指标值.     

基于拟单边Lipschitz条件的一类非线性系统降维观测器设计

为了研究一类非线性系统降维观测器设计问题,引入拟单边、弱拟单边Lipsehitz条件,采用线性矩阵不等式方法给出了该类系统降维观测器渐近稳定的判据.借助(弱)拟单边Lipsehitz条件,研究了系统非线性项对降维观测误差渐近收敛性的贡献,得到了比现有的方法减小保守性的判据.证明了在系统的参数不可检测性时,所给出的判据仍...     

线性反馈控制新的4维超混沌系统同步

为了改善基于混沌同步保密通讯系统的安全性能,在3维Lü系统的基础上增加1维状态,构建了一个新的简单的4维超混沌系统。简要地分析了该系统平衡点的性质、系统的分岔图、超混沌吸引子的相图、Lyapunov指数和Lyapunov维数等特性,并设计了一种实现4维超混沌系统的实际电路。利用线性反馈控制方法实现了该超混沌系统的混沌同步,根据系统的Lyapunov稳定性理论,得到了超混沌系统达到混沌同步时反馈控制增益的取值范围。数值实验的结果表明,该超混沌系统演化过程丰富且能用线性反馈控制方法实现混沌同步。     

金属过滤净化过程计算机仿真模拟研究

利用Navier Stokes方程的二维形式对金属在浇注系统中的流动状况进行分析研究，并将其原始变量的守恒形式由Harlow原始变量方程组的差分网络转变为差分方程形式求解，对液态金属的流动过程进行计算机仿真模拟设计.结果表明：过滤器在金属充填铸件过程中起到非常有效作用的是稳定液态金属的流动，并且通过这种方法可以准确地设计含过滤器的铸件浇注系统.     

一类非线性系统降维观测器设计

讨论了一类非线性系统的降维观测器设计问题.借助于微分中值定理,给出了一类非线性系统降维观测器存在的充分条件.该条件是以线性矩阵不等式的形式给出的.而且观测器设计方法不仅适用于可微Lipschitz非线性系统,还适用于可微非Lipschitz的非线性系统.最后给出了两个仿真算例以验证所给方法的效果.     

稳态Navier—Stokes问题边界积分方程的求积方法与外推

有杉简单迭代法解二维稳态Navier-Stokes问题的非线性边界积分方程组,迭代的每一步皆归结于解非齐次Stokes问题的边界积分方程组,故可用作者在（1）中提供的高精度机械求积方法和外推法得到高精度解。本方法不仅能用外推提高精度,而且省计算。     

基于POD方法的广义KdV-RLW-Rosenau方程的数值解

讨论了KdV-RLW-Rosenau方程降维模型的数值解问题.首先在介绍半离散B样条Galerkin近似的基础上,应用Crank-Nicolson方法研究了全离散的B样条Galerkin格式;然后将适当的特征正交分解(POD)方法应用于广义KdV-RLW-Rosenau方程的Galerkin finite element(GFE)格式,使其简化为低维度和高精度的POD GFE格式;最后利用数值实验证明了所得结果的正确性.     

基于二型模糊大脑情感学习控制器的双足机器人容错控制研究

为提高双足机器人行走的控制精度,提出利用二型模糊大脑情感学习控制器对双足机器人进行容错控制.该方法利用控制器的非线性估计模块估计双足机器人的系统故障和建模误差信息,并由计算转矩控制器和鲁棒控制器实现容错控制以解决外部扰动引起的系统不稳定问题.利用Matlab对两个案例进行仿真结果表明,该方法在双足机器人出现系统故障和外部出现扰动的情况下,仍能良好地估计出控制器的输入值,使双足机器人正常运行.因此,该方法对提高双足机器人的容错控制精度及轨迹跟踪的可靠性具有很好的参考价值.     

Numerical investigation of an advanced aircraft model during pitching motion at high incidence

An unsteady Reynolds averaged Navier–Stokes(URANS) method combined with a rigid dynamic mesh technique was developed to simulate unsteady flows around complex configurations during pitching motion. First, a test case with the NACA0012 airfoil was selected to validate the numerical methods and our in-house codes. Then, we evaluated the unsteady flows around an advanced aircraft model during harmonic pitching motion at high incidence. The effects of pitching motion on the hysteresis of aerodynamic force, the evolution of the leading-edge vortex, and the distribution of pressure on the model's surface were analyzed in detail. The roles of several significant parameters such as the reduced frequency and pitching amplitude were revealed. Several conclusions were found: pitching motion would delay the initiation of the leading-edge vortex, strengthen the vorticity, postpone the occurrence of vortex breakdown, and weaken the massively separated flows, thus causing additional aerodynamic force. Two categories of critical reduced frequency have been found, which divide the influence of reduced frequency on aerodynamic force into three stages, called the linear increasing range, slowly increasing range, and constant range. The first-order phase lag between the aerodynamic force and the incidence is a constant that is independent of the amplitude when the reduced frequency is sufficiently high. A scaled maximum value of C_L is proposed; it depends only on the reduced frequency(instead of the amplitude), and increases linearly when the reduced frequency is sufficiently low.     

微射流作动器外流场数值模拟

采用隐式高阶紧致差分格式结合Beam-Warming近似因式分解法术解全N—S方程，对二维、粘性、非定常、可压报作动器外流场进行数值模拟。内置似牛顿子迭代用来消除因近似因式分解、线性化、显式边界条件及隐式一边采用低阶空间离散所带来的误差，以提高精度。隐式高阶紧致差分格式具有高的精度和强的稳定性。与其它人工粘性方法相比，隐式高阶数值过浇方法，尤其对马赫数很低的流场计算有明显优越性。计算结果揭示了报射流的特点及其产生、发展与耗散的过程。     

输出反馈控制器和输出观测器的设计方法

作者提出一个输出反馈配置特征值的新方法。对具有m个输入和r个输出的n阶线性动态系统,特征值的配置问题可以看成是如何找到一个由线性代数方程描述的简单系统来表示(n-m)阶状态反馈控制。将输出反馈配置n个特征值的问题看成由n m阶系统的状态反馈配置n m个特征值,输出反馈的设计就很简单了。     

基于线性自抗扰的DC/DC升压变换器的控制策略研究

为了改善DC/DC升压变换器的动态性能和抗干扰能力,提出了一种基于线性自抗扰控制(LADRC)的双环DC/DC变换器控制策略.首先,基于状态空间平均法推导出DC/DC升压变换器电压外环和电流内环的传递函数;其次,通过设计线性扩展状态观测器(LESO)和线性状态误差反馈控制律(LSEF)来实时估计和补偿外部的干扰和内部的不确定性;最后,利用仿真实验验证了该控制器的可行性.实验结果显示,该控制器比传统双环PI控制器具有更佳的鲁棒性和自适应性,因此该控制器可用于稳定变压器的直流母线输出电压.     

基于CFD方法的无限大平板热扩散数值模拟

传统CFD方法在求解不可压缩流动Navier⁃Stokes方程时,压力方程具有椭圆形,无法推进求解,收敛性较差,因此传统CFD方法具有一定的局限性。对此研究格子玻尔兹曼方法与传统CFD方法的计算效率与准确性,以恒温边界的平板热扩散问题为例,分别运用有限元体积法、有限差分法及格子玻尔兹曼方法对平板间的温度场进行求解,通过对比求解结果及归一化迭代步数,明确格子玻尔兹曼方法计算的可行性、准确性与高效性。结果表明,相同物理模型条件下,格子玻尔兹曼方法和有限差分法的求解准确性要略优于有限元体积法;格子玻尔兹曼方法的求解速度最快,迭代步数最少,有限差分法、有限元体积法求解速度最慢。     

一类受限系统非光滑反馈控制

为解决一类状态受限三阶动态系统控制问题,本文基于二阶输入受限系统,采用Lyapunov函数法研究了线性反馈作用下系统的稳定性,并以二阶输入受限系统线性反馈为基础,给出了三阶状态受限系统非光滑反馈控制律设计方法,讨论了系统终值与初始条件的关系,并通过数值仿真进行验证,仿真结果表明,在已知状态初始条件的基础上给出非光滑反馈控制率,并保证闭环系统状态稳定,该设计方法是有效的。     

新混沌系统:Liu系统的线性状态反馈控制

研究了新型混沌系统——Liu系统的动力学行为和线性状态反馈控制问题.通过Routh-Hurwitz准则对系统的稳定性进行了分析,采用线性状态反馈方法在理论上证明了达到控制目标(平衡点的控制)时反馈系数的选取范围.数值仿真验证了采用该方法可以将混沌系统控制到失稳的平衡,并通过线性反馈控制将系统控制到了稳定的周期轨道.