非线性广义时滞Markov跳变系统的H_(∞)滑模控制

研究了一类转移速率部分未知的广义时滞Markov跳变系统的H_(∞)滑模控制问题.首先,对广义时滞Markov跳变系统设计了积分型滑模面,并求出对应的等效控制器.之后,构建Lyapunov泛函,通过线性矩阵不等式方法得到闭环系统随机容许且满足H_(∞)性能γ的充分条件,运用加减项方法以及引入自由权矩阵,使得到的结果降低了保守性;对滑模力学分析,设计了滑模控制器,使得系统能在有限时间内到达滑模面上.最后,通过数值算例与仿真验证了理论的可行性.

转移概率部分未知的离散时间Markov跳变系统Nash微分博弈

考虑到转移概率矩阵元素无法完全获悉,如何在转移概率部分未知的情境下研究离散时间Markov跳变系统Nash微分博弈是有待解决的问题之一,这一问题可以为转移概率部分未知的Markov跳变系统Nash微分博弈理论在管理问题上的应用提供理论支撑。基于此,本文首先研究单人博弈情形,即ε-次优控制问题,借助自由连接权矩阵和配方法,得到了ε-次优控制策略存在的充分性条件,并给出了成本函数上界的显式表达;然后延伸至双人博弈进行分析,得到了ε-次优Nash均衡策略存在的条件等价于求解双线性矩阵不等式和矩阵不等式的优化问题,并通过启发式算法求解优化问题得到ε-次优Nash均衡策略;最后通过数值算例证明了主要结论的有效性。

自适应事件触发机制下分布时滞Markov跳变网络化系统H_(∞)故障检测

传统事件触发机制中阈值的选择会对信号传输效率产生很大影响。针对此问题,研究了自适应事件触发机制下具有分布时滞的Markov网络化系统的故障检测问题。设计了一种模态相关的自适应事件触发机制,通过动态调整阈值,提高了网络资源利用率。考虑网络时延和数据丢包现象,同步设计触发器和故障检测滤波器。构造模态相关的Lyapunov泛数,根据积分不等式技术推导出使系统随机稳定且具有H_(∞)性能的充分条件。利用解耦方法和LMI技术求解出了故障检测滤波器参数。最后通过数值仿真验证了方案在节省网络资源上的优势。

马尔科夫跳变线性系统二次最优控制的资格迹方法

本文研究了资格迹方法在马尔科夫跳变线性系统的最优二次控制问题(MJLS-LQR)中的应用。常见的方法通过求解耦合的代数黎卡提方程得到最优控制,并不直接优化策略参数。本文在无模型强化学习方法的基础上引入资格迹,直接优化策略参数。考虑参数已知和参数未知两种情况下,MJLS-LQR问题的资格迹方法。参数未知时,无法利用系统参数信息精确表示资格迹,本文利用零阶优化定理近似资格迹,这可以将问题扩展至代价函数非凸的情况。在有限时域和高斯噪声的条件下,分别给出了两种情况下算法的全局收敛保证。数值模拟结果显示资格迹方法与梯度下降算法相比收敛更快。

采样控制下的Markov跳变系统稳定性与安全性分析

研究针对连续Markov跳变系统的稳定性和安全性问题通过状态采样控制器保证了其稳定性和安全性。首先,与通常只考虑Markov系统的稳定性不同的是,系统的安全性问题也被考虑了。其次,系统的安全性通过引入控制障碍函数的方法得到解决。因此,系统分析及计算变得极其复杂。最后,通过设计采样控制器保证了系统的稳定性和安全性,并提供了一个有效的数值例子验证了提出方法的有效性。

欺骗攻击下Markov跳变系统的不匹配量化自适应安全控制

本文研究了欺骗攻击下Markov跳变系统的不匹配量化自适应安全控制策略.在控制器端设置了一个多通道结构的量化器,且每个通道具有随时间变化的不匹配度,设计了一个自适应更新率来估计网络攻击的未知界限.接着,设计了一个由三部分组成的自适应安全控制器,基于Lyapunov理论和顶点分离技术,闭环系统随机有界稳定并满足所需的H∞性能指标.最后,通过仿真实验验证了所提策略的有效性.

考虑相位跳变的双馈风电机组低电压穿越特性分析与暂态过电压抑制

基于双馈感应发电机(DFIG)并网模型,首先分析电网短路故障后DFIG机端电压相位跳变特征;其次通过分析锁相环(PLL)在电压相位跳变下的暂态响应特性,揭示故障恢复后暂态过电压形成机理,并在此基础上,分析了考虑相位跳变时PLL锁相误差对风电机组低电压穿越特性的影响;最后根据故障恢复时刻电压相位跳变特性提出对转子侧变流器(RSC)以及锁相环的改进控制策略,实现风电机组对暂态过电压的主动抑制,提高风电送出系统的稳定性。

计及电压幅值检测延时及相位跳变的IIDG故障电流解析计算

逆变型分布式电源(inverter interfaced distributed generation,IIDG)的波动性、弱馈性及强受控性,使其在故障下具有与同步发电机不同的短路电流特性,对其进行准确解析是继电保护适应性分析与保护新原理研究的基础,具有重要意义。针对现有研究忽略电压幅值检测延时导致IIDG故障特性难以准确解析的问题,以新能源送出线路发生三相短路为例,综合考虑电压幅值检测延时以及相位跳变所引起锁相环动态响应特性的影响,对IIDG故障暂态过程进行精细化划分,分别针对故障暂态过程的2个阶段,建立了电压电流双环控制和电流环控制下的故障电流解析表达式,明确了电压检测延时与锁相环动态响应对IIDG故障电流暂态特性的影响机理。最后,基于Matlab/Simulink仿真平台,验证了所提故障电流解析计算模型的正确性。

马尔可夫跳变系统的有限时间保性能控制

本文主要研究具有时变时滞的脉冲随机马尔可夫跳变系统的有限时间保性能控制问题.通过选取模态相关的李雅普诺夫泛函,使用线性矩阵不等式(LMI)、平均驻留时间方法等技术,得到一些新的充分条件来确保系统有限时间稳定,并给出了系统的上界性能指标.基于该充分条件设计了系统的状态反馈保性能控制器.最后,利用Matlab的LMI工具箱进行数据仿真,得到相应的均方轨迹图.数值例子结果表明,得到的仿真结果和理论结果一致,验证了文中理论的有效性.

基于双模式端址跳变SD-IoT主动防御方法

由于地址跳变是物联网主动防御的一种有效手段,但因跳变资源匮乏、可预见性以及数据包混淆度低已经成为制约物联网地址跳变的主要问题。为此,提出一种基于双模式端址跳变的主动防御方法。该方法设计了双模式端址选择算法,通过动态确定虚拟端址生成策略,以通信时间为阈值,扩大端址跳变空间,从而解决地址池资源受限问题。同时,还构建了双虚拟端址跳变方法,通过动态分配和同步虚拟接收和发送地址,提升数据包混淆度,增强跳变的不可预见性。并且基于SDN(Software Defined Network)设计了流表双向同步机制,实现流表的动态下发和同步,以保证端址跳变的一致性。实验结果表明,该方法能有效提升地址跳变的多样性和不可预测性,显著增强抵御嗅探攻击的能力。

基于参数搜索的水声定位时标跳变改正方法

利用水声定位技术可将全球卫星导航系统(GNSS)维持的位置基准传递至海洋内部。国内GNSS-声学海底定位实验通常采用多种硬件设备相互配合完成,但不同设备输出的观测数据可能存在时标跳变的问题。一般可通过冗余观测解决时标跳变问题,但对于无冗余观测的情况,尚无有效的解决办法。本文提出基于参数搜索的时标跳变改正方法,构建时标偏差的搜索空间,以水声定位结果的单位权方差为判定指标,通过数值方式搜索观测数据的时标跳变。利用实测海试数据对提出的方法进行验证,结果表明,参数搜索方法成功探测到声学设备数据约1 s的时标跳变,并通过改正时标将水声定位精度从dm级提升至mm级。

T-S模糊Markov跳变系统的有限时间H_(∞)异步控制

针对一类在Takagi-Sugeno模糊规则下的Markov跳变系统,研究了基于模糊状态反馈控制器的有限时间H_(∞)异步控制问题。采用隐Markov模型刻画了模糊控制器与原系统的异步现象。首先,通过构造Lyapunov函数,运用有限时间有界性和H_(∞)控制理论,得到了闭环系统H_(∞)有限时间有界的充分条件。其次,设计了模糊状态反馈异步控制器,使得闭环系统H_(∞)有限时间有界。最后,通过仿真算例验证了方法的有效性和可行性。

欺骗攻击下奇异跳变系统状态感知事件触发H_(∞)-脉冲混杂反馈控制

本文研究了在欺骗攻击下奇异马尔可夫跳变系统的状态感知事件触发H_(∞)-脉冲混杂反馈控制问题。为了进一步权衡控制性能和通信效率,提出了一种可根据当前系统状态自适应地调整事件触发阈值的基于周期采样的模态相关状态感知事件触发机制。基于所提出的事件触发机制,建立了一种模态相关的脉冲混杂反馈控制器。通过构造脉冲时间相关和马尔可夫跳变模态相关的Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函并结合奇异值分解技术,获得了奇异马尔可夫跳变系统在欺骗攻击下的H_(∞)随机容许性准则。在线性矩阵不等式框架下实现了状态感知事件触发器和H_(∞)-脉冲混杂反馈控制器协同设计。直流电机驱动负载的仿真实例验证了本文方法的有效性。

基于高程跳变的机载激光雷达点云数据滤波方法

针对数字高程模型中相邻像元间高程值容易出现与周围地形特征不连续的突变现象,影响其数据滤波效果的问题,本次研究提出了一种基于高程跳变的机载激光雷达点云数据滤波方法,其将周围地形特征为机载激光雷达点云数据滤波的重要依据,对相邻像元间的高程数据进行处理,实现数据滤波。该方法先深入剖析了机载激光雷达点云的数据特征与各类地物的独特属性,为每一点云精准赋予相应的二进制信号,并将其引入BP神经网络,实现对机载激光雷达点云的精细分类。然后,依据点云分类的结果,结合不规则三角网的拓扑邻接关系,考虑高程因素与空间角度设定动态阈值,实现任意高程范围内地物数据的滤波处理。最后,引入了虚拟格网技术,对全部点云数据进行处理,结合局部自适应阈值方法,针对剩余的非地面点数据进行滤波。实验研究表明,所提方法具有比较强的适应性,可获取较好的机载激光雷达点云数据滤波效果,具有更大的应用价值。

异步马尔科夫跳变系统的分布式融合估计

对带有相关噪声的多传感器异步马尔科夫跳变系统,提出了线性最小方差意义下的按矩阵加权分布式融合估计算法。系统中不同传感器间测量噪声相关,并与系统噪声同时刻相关,同时不同传感器以不同的采样速率均匀采集观测数据。在状态更新点利用伪观测法,并引入Dirac函数,通过状态增广,将异步马尔科夫跳变系统转化为状态更新点的单速率系统。进而利用Kalman滤波理论,提出了线性最小方差意义下的最优局部状态滤波器、系统噪声估值器和两传感器间的估计误差互协方差矩阵,提出了多传感器按矩阵加权分布式最优融合估值器。通过跟踪系统数值仿真实例,进一步验证了所提算法的有效性。

泵用电驱动系统EMC问题造成系统母线电流跳变分析与思考

本文针对航空航天某型泵用动力系统在器上出现母线电流异常跳变现象进行了分析,对控制器中驱动模块限流保护电路异常动作的机理进行分析及试验验证,确定了异常母线跳变的问题原因,并采取了措施。该驱动系统电磁兼容性问题的解决,提高了器件及产品的可靠性,并为同类问题解决提供了思路。

基于事件触发的奇异semi-Markov跳变系统的有限时间控制

为减少不必要的网络资源传输,解决实际复杂系统的有限时间问题,提出一种基于事件触发方案的奇异semi-Markov跳变系统的有限时间控制器设计方法。在事件触发方案下,用系统的时滞表示网络诱导时延,闭环系统可以建模为一个时滞系统。首先,通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,以严格矩阵不等式的形式给出充分条件,以使事件触发方案下的闭环系统正则、无脉冲、随机有限时间有界;然后,通过求解矩阵不等式,得到状态反馈控制器的参数;最后,给出一个数值示例,通过仿真证明所提方法的有效性。

智能变电站PMU频率跳变问题的诊断及处理

某省区WAMS(广域测量系统)中某智能变电站数字化PMU(相量测量单元)偶尔出现频率跳变现象。首先,调取频率跳变时刻的动态数据记录和录波文件,结合现场运行方式进行分析,得出两次频率跳变事件的原因。然后,通过调整智能终端模拟量阈值、改进SV(采样值)组网模式、划分交换机VLAN(虚拟局域网)、调整装置带宽阈值,解决了SV丢点造成的频率波动;同时对SV补点提升PMU装置SV异常容错能力,丢帧数小于3不会造成频率波动超限。接着,查找现场扰动源,分析扰动造成PMU频率波动的原因,提出基于触发录波文件的扰动快速识别方法。最后,通过实验验证了所提方法的有效性。

某型涡轴发动机燃气涡轮转速跳变故障分析

目的针对某型涡轴航空发动机在直升机地面试车和空中飞行过程中均出现右侧发动机燃气涡轮转速(Ng)跳变现象,且转速跳动数值超出允许范围这一问题,提出解决方案。方法从燃气涡轮转速数据测量原理出发,通过建立故障树排故方法,检查可能对Ng造成跳变影响的各相关部位,并进行相关附件的更换。结果通过一系列排故工作,并结合发动机地面试车情况,对故障源头进行了准确定位,确定跳变为Ng传感器与发动机传动齿轮配合间隙过大导致的假跳变,非Ng转速真实发生跳变,是较为罕见的故障源。结论经过发动机厂专家的验证,完成传动齿轮的更换,排除了故障,并给出了预防和排除该类型故障的建议。

马尔可夫跳变系统的奇异自适应滑模控制

该文采用奇异系统方法研究了转移速率部分已知的、具有匹配非线性和匹配外部扰动的连续时间马尔可夫跳变系统的自适应积分滑模控制问题.首先,按照奇异系统方法设计积分型滑模面,进而结合原系统及滑模动力学可得奇异马尔可夫跳变系统;其次,以线性矩阵不等式的形式给出了保证所得奇异马尔可夫跳变系统随机容许性的充分条件;紧接着在这一条件下,结合自适应控制来保证状态轨迹对积分滑模面的可达性;最后通过仿真案例验证了所得结果的有效性.