基于Ｔａｙｌｏｒ Ｓｅｒｉｅｓ－ＬＱＲ复合策略的双关节机械臂时滞补偿控制

为解决时滞导致的颤振问题,提出了一种基于Taylor Series-LQR复合策略的双关节机械臂时滞补偿控制方法。首先,利用两个一阶泰勒级数分别构建基于两机械臂当前理想控制力预测下一时滞时刻的理想控制力的预测方程;然后,利用此二预测方程对描述双关节机械臂运动的状态方程进行扩展;最后,根据LQR控制策略设计时滞补偿预测控制器求取预测控制力。应用结果显示,随着时滞的变大,使用无补偿措施的LQR(Linear Quadratic Regulator)控制器的双关节机械臂的颤振逐渐增大,并最终走向运动发散,而使用Taylor Series-LQR时滞补偿预测控制器的双关节机械臂在较大时滞范围内均能稳定跟踪期望轨迹而不产生颤振,说明Taylor Series-LQR复合策略具有良好的双关节机械臂时滞补偿效果。     

分数阶时滞非线性多智能体系统的自适应控制

针对分数阶多智能体系统中存在时滞和非线性特性, 时滞往往会引起控制系统的性能下降甚至出现系统 不稳定等问题, 提出了一种含时滞非线性的分数阶多智能体系统自适应控制方法. 对于多智能体系统的控制协议, 设计了基于领导者和相邻智能体状态信息的自适应控制协议, 减小了过大常数控制增益带来的能源浪费. 对于一 致性, 利用图论基础、分数阶Halanay不等式稳定性定理、Kronecker积和Schur补引理, 获得了分数阶时滞非线性多 智能体系统的LMI一致性条件. 仿真结果验证了本文算法的正确性和有效性. 由于整数阶系统是分数阶系统的特殊 形式, 本文结论可以直接推广到整数阶多智能体系统中.     

一类具比例时滞细胞神经网络反周期解的指数稳定性

本文针对一类具比例时滞细胞神经网络反周期解的全局指数稳定性进行研究.首先利用非线性变换将一类具比例时滞的细胞神经网络等价变换成一类具常时滞变系数的细胞神经网络.然后通过构造合适的时滞微分不等式和利用不等式技巧,得到了保证该系统反周期解的存在性和全局指数稳定性时滞依赖的充分条件.最后数值算例结果验证所得结论的正确性和与以往文献相比较低的保守性.     

异质性和时滞作用下神经元网络的共振动力学

利用参数互异的Fitzhugh-Nagumo神经元构建了含耦合时滞的无标度神经元网络模型,通过数值模拟的方法,提出研究参数异质性和耦合时滞影响下神经元网络的共振动力学.结果发现,当耦合项中不含时滞时,适中的参数异质性能够使得神经元网络对外界弱周期信号的响应达到最优,即适中的参数异质性能够诱导神经元网络的共振响应,而且异质性诱导共振对耦合强度具有鲁棒性.更重要的是,耦合时滞对参数异质性作用下神经元网络的共振特性也有着显著性影响.当时滞约为信号周期的整数倍时,神经元网络能够周期性地出现共振现象,即适当的耦合时滞能够诱导神经元网络的多重共振,而且这种现象在异质性参数的适当范围内都能明显出现.     

基于Elman网络的数控加工系统的大时滞控制系统设计

本文首先对Elman网络辨识模型的动态响应特性和时滞系统特性进行分析,结合多步预测模型和预测方法,给出非线性状态空间的表达式。根据数控加工过程中的控制程序与特性,提出利用Elman神经网络解决数控加工过程中时滞问题的一种方法。     

线性时滞系统前馈-反馈次优控制: Taylor 级数法

研究线性时滞系统最优控制的前馈反馈近似设计问题.基于Taylor级数法,将系统的二次型最优控制问题转化为线性代数方程组的求解问题,给出了系统前馈反馈次优控制律的存在唯一性条件和Taylor级数表示形式.仿真算例验证了方法的有效性.     

随机时变时滞非线性马尔可夫跳跃系统故障检测问题研究

本文研究一类具有随机时变时滞及随机发生非线性(RONs)的离散时间马尔可夫跳跃系统的故障检测问题.针对多重时变时滞发生时所具有的随机特性,使用相互独立的伯努利随机过程来刻画这一现象.进一步地,在故障检测研究中考虑一类由伯努利分布白序列描述的随机非线性干扰.本文的目的是设计一个故障检测滤波器,使得整个误差动态系统满足均方指数稳定及相应的H∞性能指标.通过Lyapunov稳定性理论及随机分析技术,建立满足均方指数稳定和H∞干扰抑制的充分条件,进而使用半定程序方法求解一个凸优化问题,获取所设计的故障检测滤波器增益特性.最后,通过仿真算例证实了该设计方法的实用性和有效性.     

交互式凸组合法的混合时滞不确定中立系统的稳定性

针对带分布时滞和离散时滞的不确定中立型系统进行稳定性研究. 基于交互式凸组合方法和下界引理, 通过构造恰当的李雅普诺夫泛函, 适当分割时滞区间, 处理一组由凸参数逆加权的正函数线性组合(交互式凸组合), 给出线性矩阵不等式形式的系统鲁棒稳定性判据. 该方法允许离散时滞为变时滞, 增强了系统的鲁棒性能. 数值算例验证了所得结果的有效性和合理性.

     

不确定非线性时滞切换广义系统的鲁棒无源控制

将无源的概念从广义系统扩散到切换广义系统之中,进而研究了一类带有非线性扰动项和时滞不确定项的切换广义系统的无源控制问题。并且系统中的不确定性要满足有界条件。首先,基于一类广义Lyapunov函数结合线性矩阵不等式,获得了使非线性切换广义系统能够渐近稳定且严格无源的充分条件。然后,根据已给的条件设计出鲁棒无源控制器,使得闭环广义切换系统对于所有容许的不确定性是严格无源的。最后运用Matlab中的LMI工具箱具体给出实例,证明其可行性。