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Recursive State-space Model Identification of Non-uniformly Sampled Systems Using Singular Value Decomposition 被引量:2
1
作者 王宏伟 刘涛 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2014年第Z1期1268-1273,共6页
In this paper a recursive state-space model identification method is proposed for non-uniformly sampled systems in industrial applications. Two cases for measuring all states and only output(s) of such a system are co... In this paper a recursive state-space model identification method is proposed for non-uniformly sampled systems in industrial applications. Two cases for measuring all states and only output(s) of such a system are considered for identification. In the case of state measurement, an identification algorithm based on the singular value decomposition(SVD) is developed to estimate the model parameter matrices by using the least-squares fitting. In the case of output measurement only, another identification algorithm is given by combining the SVD approach with a hierarchical identification strategy. An example is used to demonstrate the effectiveness of the proposed identification method. 展开更多
关键词 Non-uniformly sampling system state-space model IDENTIFICATION singular value decomposition RECURSIVE algorithm
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Switching disturbance rejection attitude control of near space vehicles with variable structure 被引量:2
2
作者 GONG Ligang WANG Qing DONG Chaoyang 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2019年第1期167-179,共13页
A switching disturbance rejection attitude control law is proposed for a near space vehicle(NSV) with variable structure.The multiple flight modes, system uncertainties and disturbances of the NSV are taken into accou... A switching disturbance rejection attitude control law is proposed for a near space vehicle(NSV) with variable structure.The multiple flight modes, system uncertainties and disturbances of the NSV are taken into account based on switched nonlinear systems. Compared with traditional backstepping design methods,the proposed method utilizes the added integrals of attitude angle and angular rate tracking errors to further decrease the tracking errors. Moreover, to reduce the computation complexity, a rapid convergent differentiator is employed to obtain the derivative of the virtual control command. Finally, for disturbance rejection, based on the idea from the extended state observer(ESO), two disturbance observers are designed by using non-smooth functions to estimate the disturbances in the switched nonlinear systems. All signals of the closed-loop system are proven to be uniformly ultimately bounded under the Lyapunov function framework. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed control scheme. 展开更多
关键词 NEAR space vehicle (NSV) variable structure SWITCHED nonlinear system extended state OBSERVER (ESO).
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基于状态空间模型的管路结构损伤识别系统
3
作者 吴宗辉 舒泽宇 +1 位作者 李家璇 何建 《电子测量技术》 北大核心 2023年第10期24-31,共8页
为避免管路系统事故发生,对管路系统的服役情况进行实时监测,以期及时发现装置结构隐患。本研究采用状态空间模型,以某高压蒸汽管路系统为研究对象,开发了一个科学、有效的损伤识别监测系统,基于振动信号检测管路系统中的失效与故障,全... 为避免管路系统事故发生,对管路系统的服役情况进行实时监测,以期及时发现装置结构隐患。本研究采用状态空间模型,以某高压蒸汽管路系统为研究对象,开发了一个科学、有效的损伤识别监测系统,基于振动信号检测管路系统中的失效与故障,全面地掌握管路系统的健康状态并进行预警。研究结果表明,在某些特殊情况下,系统能够很快予以调研且实时的输出监测信息,测试平均响应时间4.436 s与损伤识别准确率80%分别满足设计要求的响应时间小于20 s以及准确率大于70%,且由于基础理论和结构的适应性,该系统适用于各种类型的管道,并且可以针对一种或多种失效模式,具备较强的应用价值。 展开更多
关键词 管路系统 振动监测 谐响应分析 状态空间模型 结构健康监测系统
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具有频率不确定性的π型谐振感应电能传输系统H_∞控制方法 被引量:18
4
作者 戴欣 周继昆 孙跃 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第30期45-53,共9页
在型谐振感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统中,由于负载及耦合参数变化,导致系统谐振频率产生随机漂移。针对频率不确定条件下的输出控制,利用广义状态空间平均(generalized state space averaging,GSSA)法对系统进行频... 在型谐振感应电能传输(inductive power transfer,IPT)系统中,由于负载及耦合参数变化,导致系统谐振频率产生随机漂移。针对频率不确定条件下的输出控制,利用广义状态空间平均(generalized state space averaging,GSSA)法对系统进行频域建模,将状态变量进行频域展开获得广义状态变量,从而获得线性状态空间模型。借助线性分式变换,将GSSA模型的确定部分与不确定部分分离,从而将系统的不确定模型转化为含摄动反馈的线性动力学系统。在此基础上提出一种基于GSSA模型的H_∞控制方法,又基于频域设计出混合灵敏度H_∞控制器,实现了多变量无静差跟踪鲁棒控制,并利用结构奇异值分析方法校验了鲁棒控制器的稳定性及性能。仿真及实验结果验证了其可行性。 展开更多
关键词 不确定 鲁棒控制 广义状态空间平均法 结构奇异值
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基于滑模变结构控制的水轮机调节系统 被引量:13
5
作者 寇攀高 周建中 +1 位作者 张孝远 王常青 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期157-162,共6页
针对传统PID控制策略随水轮机工况切换、参数时变适应性差的问题,将滑模变结构控制引入到水轮机调节系统中;考虑到传统水轮机调节系统状态空间模型忽略了机组转速给定项无法仿真机组空载扰动且线性最优控制下机组转速存在稳态误差的问题... 针对传统PID控制策略随水轮机工况切换、参数时变适应性差的问题,将滑模变结构控制引入到水轮机调节系统中;考虑到传统水轮机调节系统状态空间模型忽略了机组转速给定项无法仿真机组空载扰动且线性最优控制下机组转速存在稳态误差的问题,推导出一种三控制输入的水轮机调节系统状态方程,揭示了状态方程稳态误差产生机制,提出了消除状态方程稳态误差的方法,在此基础上设计了水轮机调节系统的滑模变结构控制器。仿真试验表明,改进的三控制输入水轮机调节系统状态空间方程是一种有效的水轮机调节系统模型;滑模变结构控制器性能优于PID控制器,对水轮机调节系统的物理参数摄动、运行工况变化、各种幅度扰动具有更好的鲁棒性、适应性。 展开更多
关键词 水轮机调节系统 滑模变结构控制 控制输入 状态空间 极点配置法
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典型广域保护通信网络的信息传输可靠性评估 被引量:21
6
作者 崇志强 戴志辉 焦彦军 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2014年第4期20-24,共5页
通信网络可靠性是影响广域保护能否实现其预定功能的决定性因素之一。根据电力系统广域保护通信系统主干网和区域网的结构特点,以SDH光网络信息传输原理为基础,以SDH自愈环网和SDH星型网为例,综合利用Markov状态空间法和网络法,通过定... 通信网络可靠性是影响广域保护能否实现其预定功能的决定性因素之一。根据电力系统广域保护通信系统主干网和区域网的结构特点,以SDH光网络信息传输原理为基础,以SDH自愈环网和SDH星型网为例,综合利用Markov状态空间法和网络法,通过定性分析和定量计算相结合,分析了二纤单向通道保护环网和星形网络的可靠性模型。算例表明模型反映了信息传输原理,能为电力系统广域保护通信系统的可靠性评估提供参考。 展开更多
关键词 广域保护系统 通信网络 可靠性 光同步数字传输网 马尔可夫状态空间法
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三自由度直升机奇异系统鲁棒控制 被引量:4
7
作者 刘克平 金晶 陈亮 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1238-1243,共6页
研究了三自由度直升机奇异系统的鲁棒控制。首先提出了三自由度直升机奇异系统问题,然后基于状态空间方法建立三自由度直升机的线性动力学系统模型,并详细分析了系统的鲁棒稳定性,推导并证明了奇异标称自治系统鲁棒渐进稳定的条件。提... 研究了三自由度直升机奇异系统的鲁棒控制。首先提出了三自由度直升机奇异系统问题,然后基于状态空间方法建立三自由度直升机的线性动力学系统模型,并详细分析了系统的鲁棒稳定性,推导并证明了奇异标称自治系统鲁棒渐进稳定的条件。提出了基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒H∞状态反馈控制器设计方法。仿真及实验结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 三自由度直升机 奇异系统 状态空间 LMI 鲁棒H∞状态反馈控制器 仿真及实验
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Mamdani型模糊推理系统在桥梁状态评估中的应用 被引量:7
8
作者 淡丹辉 孙利民 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1131-1135,共5页
以在线传感器监测信息为基础建立桥梁工作状态空间的表征 ,结合专家经验建立状态空间的评价体系 ,并用Mamdani型模糊推理技术建立基于语言量的桥梁工作状态的在线监测机制 ,从而为桥梁结构健康监测及智能桥梁结构的实现提供一个可行的... 以在线传感器监测信息为基础建立桥梁工作状态空间的表征 ,结合专家经验建立状态空间的评价体系 ,并用Mamdani型模糊推理技术建立基于语言量的桥梁工作状态的在线监测机制 ,从而为桥梁结构健康监测及智能桥梁结构的实现提供一个可行的技术手段 .以某刚构桥模型实验为背景 ,通过整个加载历程中目标点处的同步位移信息来识别整个模型的状态 .结果表明 ,该方法提供了一种建立基于语言描述的结构在线健康监测系统方法 . 展开更多
关键词 桥梁结构 状态空间 模糊推理系统 在线识别
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广义不确定分布参数系统变结构控制 被引量:3
9
作者 杨建辉 姜理 刘永清 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 1999年第8期18-21,共4页
研究了一类广义不确定分布参数系统的综合问题,由广义不确定分布参数系统的特点,直接给出了变结构控制的设计方法。设计过程简单,控制易于实现。
关键词 分布参数系统 矩阵 变结构控制 广义
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筒中筒结构协同分析新方法 被引量:11
10
作者 胡启平 卢明 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期150-153,共4页
在结构连续化假定的基础上,将内筒和外筒视为铁摩辛柯梁,同时考虑内筒和外筒的剪切与弯曲变形,建立了筒中筒结构协同分析的哈密顿对偶体系,导出了相应的状态空间方程,其系统矩阵具有辛矩阵的特性,可用精细积分法求该体系的高精度数值解... 在结构连续化假定的基础上,将内筒和外筒视为铁摩辛柯梁,同时考虑内筒和外筒的剪切与弯曲变形,建立了筒中筒结构协同分析的哈密顿对偶体系,导出了相应的状态空间方程,其系统矩阵具有辛矩阵的特性,可用精细积分法求该体系的高精度数值解。提出了一套分析筒中筒结构协同工作的新方法,利用这种方法对筒中筒结构进行协同计算,计算简捷明了,编制的计算程序能应用于这类结构的初步分析,为结构方案的确定和结构设计提供了较为准确的依据。 展开更多
关键词 筒中筒结构 哈密顿对偶体系 协同分析 状态空间理论 精细积分法
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广义不确定分布参数系统的滑动模态控制 被引量:3
11
作者 杨建辉 蔡学军 刘永清 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期32-36,共5页
首次利用变结构控制方法研究了一类广义不确定分布参数系统的控制综合问题,在一定条件下,由广义不确定分布参数系统的特点,直接给出了变结构控制的设计方法,其设计过程简洁,控制易于实现.
关键词 广义 分布参数系统 不确定系统 滑动模态控制
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基于时间序列分析的工业控制以太网流量异常检测 被引量:6
12
作者 赖英旭 焦娇 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期200-206,共7页
为提高工业网络中异常流量的检测精度,提出了基于结构时间序列分析的流量异常检测方案,将工业以太网流量分解成不同组分,并辅以状态空间模型,将复杂的网络流量进行分层建模,从而有效提高了工业网络异常流量检测精度,降低了误报率.与传统... 为提高工业网络中异常流量的检测精度,提出了基于结构时间序列分析的流量异常检测方案,将工业以太网流量分解成不同组分,并辅以状态空间模型,将复杂的网络流量进行分层建模,从而有效提高了工业网络异常流量检测精度,降低了误报率.与传统的X-12结构时间序列分析法相比,其平均精度上升38%,所以本文方法对于异常检测系统的效率改善明显. 展开更多
关键词 工业控制系统 工业以太网流量 结构时间序列模型 状态空间模型
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零点配置与一类非线性广义系统的状态反馈控制 被引量:1
13
作者 杨光 张庆灵 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期13-18,共6页
针对状态空间实现为非最小相位的非线性广义系统的控制问题,提出一种非线性广义系统的状态空间实现算法,构建了一个等价于原输出函数的综合输出函数,能任意配置状态空间实现的传输零点,使该状态空间实现为最小相位的.所构建的最小相位... 针对状态空间实现为非最小相位的非线性广义系统的控制问题,提出一种非线性广义系统的状态空间实现算法,构建了一个等价于原输出函数的综合输出函数,能任意配置状态空间实现的传输零点,使该状态空间实现为最小相位的.所构建的最小相位输出函数能直接用于构造状态反馈控制器,实现对非线性广义系统状态反馈控制.将所得结论应用于Logistic增长的SIR传染病模型,仿真结果表明了所提方法的有效性和可行性. 展开更多
关键词 非线性广义系统 状态反馈控制 非最小相位 零点配置 状态空间实现
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环境激励下一种基于免疫机制的结构损伤诊断方法 被引量:1
14
作者 李睿 于德介 曾威 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2009年第3期126-130,共5页
结构状况发生改变时,结构的振动特性将发生变化。免疫算法能有效检测出振动特性的变化。本文将环境激励下的结构响应重构相空间,对其进行奇异值分解后,选择适当个数的奇异值构造特征参数集合,应用反向选择算法进行异常值检测,以ASCE学... 结构状况发生改变时,结构的振动特性将发生变化。免疫算法能有效检测出振动特性的变化。本文将环境激励下的结构响应重构相空间,对其进行奇异值分解后,选择适当个数的奇异值构造特征参数集合,应用反向选择算法进行异常值检测,以ASCE学会提出的基准结构为对象进行研究,讨论了不同个数的特征参数对检测结果的影响。分析表明,该算法能有效地判断结构状况的变化。 展开更多
关键词 结构损伤 人工免疫系统 反向选择 相空间重构 奇异值分解
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位置控制系统滑模控制器的设计(英文) 被引量:4
15
作者 丛爽 DeCarliAlessandro 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第5期716-721,共6页
介绍了为直流电机控制系统所设计的滑模控制器.原系统存在着由库仓摩擦力矩所导致的非线性.控制器根据常规的变结构系统进行设计,然后通过符号函数的替代来平滑不连续的控制法则,并用一种单位饱和函数来减少其抖动.最后推导出离散... 介绍了为直流电机控制系统所设计的滑模控制器.原系统存在着由库仓摩擦力矩所导致的非线性.控制器根据常规的变结构系统进行设计,然后通过符号函数的替代来平滑不连续的控制法则,并用一种单位饱和函数来减少其抖动.最后推导出离散时间的控制法则.所提出的算法计算容易且有鲁棒性,已在以数字信号处理器DSP为基础的直流电机位置控制系统上得到实现,并显示出令人满意的结果。 展开更多
关键词 直流电机 位置控制系统 滑模控制器 设计
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广义分布参数变结构系统的不变性条件 被引量:1
16
作者 刘永清 杨建辉 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第12期1-6,共6页
首次研究了广义分布参数系统的不变性条件,利用特征向量函数法将广义分布参数系统化为一广义系统,证明了它们的不变性条件是等价的,同时也指正了某些文献个别结论和证明.
关键词 广义 不确定系统 变结构控制 分布参数系统
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溜冰机器人协调控制研究 被引量:1
17
作者 宋立博 吕恬生 +1 位作者 张培艳 陆顺寿 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期50-53,共4页
在有关运动假设基础上,建立了机器人坐标系和惯性坐标系.重点研究滚轮的法向和切向运动,建立了机器人运动学方程和无奇异性的非完整运动学状态空间.同时,在考虑控制系统时间延迟的基础上,用数学函数建立了符合滑模可达性条件的腿与滚轮... 在有关运动假设基础上,建立了机器人坐标系和惯性坐标系.重点研究滚轮的法向和切向运动,建立了机器人运动学方程和无奇异性的非完整运动学状态空间.同时,在考虑控制系统时间延迟的基础上,用数学函数建立了符合滑模可达性条件的腿与滚轮、机械腿与滚轮相互协调的切换函数.实验证明,基于非完整运动学状态空间和极限位置反馈滑模变结构方法的协调控制策略是可行的. 展开更多
关键词 溜冰机器人 状态空间 滑模变结构 协调控制
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二维数字系统的系数灵敏度和结构优化 被引量:1
18
作者 肖承山 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第8期46-54,共9页
本文从二维数字系统的Roesser模型出发,在Kawamata等人定义的灵敏度的基础上,导出了系统传输函数对全体系数的标量灵敏度的新的表达式,并给出了一种降低灵敏度的优化方法,该优化方法不仅可以降低系数灵敏度,还可以提高结构的效率.举例... 本文从二维数字系统的Roesser模型出发,在Kawamata等人定义的灵敏度的基础上,导出了系统传输函数对全体系数的标量灵敏度的新的表达式,并给出了一种降低灵敏度的优化方法,该优化方法不仅可以降低系数灵敏度,还可以提高结构的效率.举例结果表明,新的表达式与Kawamata等人的表达式相比,能更好地与计算机模拟结果相符. 展开更多
关键词 二维数字系统 灵敏度 空间结构
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广义线性系统的结构分类方法
19
作者 罗跃生 凌焕章 +1 位作者 吴荣华 齐绪 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第4期639-643,共5页
基于受限等价变换的结构分析方法,提出实现多个矩阵的同时标准化的方法,从而得到广义系统的标准型,该方法使复杂的广义系统等价于多种简单的系统;根据标准型的特点,对分解后的多种简单广义系统进行细化分类;对不同类型的简单广义系统的... 基于受限等价变换的结构分析方法,提出实现多个矩阵的同时标准化的方法,从而得到广义系统的标准型,该方法使复杂的广义系统等价于多种简单的系统;根据标准型的特点,对分解后的多种简单广义系统进行细化分类;对不同类型的简单广义系统的控制方法进行研究,使复杂广义系统的控制问题转化为简单广义系统的控制问题。数值仿真结果表明,该方法对广义系统的结构的分类更细致具体,便于后续对广义系统的解、脉冲及其能控等方面进行更深入的研究,理论创新前景十分广阔。 展开更多
关键词 广义系统 受限等价变换 状态空间 分块矩阵
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固定式导管架平台的H_2振动控制技术研究 被引量:1
20
作者 嵇春艳 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期483-487,共5页
基于H2控制原理,研究了在无法获得海洋平台精确数学模型时仍能实施有效控制的振动控制技术。通过采用一滤波器来近似随机波浪力的设计方法,解决了将H2控制原理应用于海洋平台振动控制中非高斯白噪声的输入问题。此外,为了更清晰地描述... 基于H2控制原理,研究了在无法获得海洋平台精确数学模型时仍能实施有效控制的振动控制技术。通过采用一滤波器来近似随机波浪力的设计方法,解决了将H2控制原理应用于海洋平台振动控制中非高斯白噪声的输入问题。此外,为了更清晰地描述海洋平台所具有的不确定性,在建立其数学模型时,将模拟随机波浪力的噪声与模型噪声分开表示。以一典型的固定式导管架平台为数值算例,研究了该控制方法对固定式导管架平台振动的控制效果,并对系统的不确定性进行了敏感性分析。仿真结果表明,该控制方法对固定式导管架平台在随机波浪荷载作用下出现超大振动的控制是有效的,并具有一定的鲁棒性能。 展开更多
关键词 随机波 振动控制 导管架平台 波浪力 H2控制 海洋平台 技术研究 仿真结果 鲁棒性能 表示
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