不确定时滞分布参数系统的滑动模控制

本文研究一类不确定时滞分布参数系统的滑动模控制问题,设计了滑动模控制器,分析了在滑动模切换面上滑动模控制系统关于不确定量的不变性特征。

不确定时滞分布参数系统鲁棒控制的LMI方法

对常时滞、变时滞的不确定分布参数控制系统,提出了一种与现有的研究分布参数控制系统不同的鲁棒控制方法.该方法通过构造平均Lyapunov函数,利用线性矩阵不等式知识,在只要求系统本身所固有的系数是负定矩阵的条件下,给出了所给的分布参数系统镇定的充分条件.当模型中的时滞为常时滞时,所得的充分条件与时滞无关.当模型中的时滞为变时滞时,所得模型的镇定准则依赖于时滞.此外,该方法与已有方法比较的一个显著优点就是所获得的条件容易检验,因而易于应用.最后举了一个实例以说明该方法的有效性.

不确定时滞分布参数系统的振动性

研究了不确定时滞分布参数系统的振动性.采用反证法,结合Green公式、不等式技术以及对不确定项的处理技巧,得到系统在Hurwitz角域[0,k]上振动的一些充分条件.给出了数值仿真例子,说明该方法有效.

大时滞不确定系统的滞后时间削弱与自抗扰控制

针对具有变时滞、变参数和扰动的大时滞不确定系统的控制问题,本文提出了滞后时间削弱与自抗扰控制方法,综合应用了前馈控制、反馈控制和自抗扰补偿控制.为了提高系统的稳定性,在前馈控制器的设计中采用了系统的边界模型确定控制器参数取值范围;采用系统边界模型输出与系统实际输出的动态加权和作为反馈控制器的输入.为了提高系统控制的性能,自抗扰补偿控制回路的设计基于标称模型的补偿控制器.理论证明和仿真结果表明,所提出的方法是有效的,其在具有模型参数变化、滞后时间变化和外部扰动情况下,能保证系统的稳定性和良好的控制性能.

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。

含时滞的参数不确定主动悬架离散系统鲁棒控制

针对主动悬架存在传输时滞和参数不确定性的控制问题,设计了含时滞的参数不确定鲁棒控制器。首先,运用线性分式变换方法推导出含时滞的参数不确定主动悬架状态空间方程,采用零阶保持器取值处理和双线性变换,建立主动悬架离散控制系统模型。其次,以车身垂向加速度为车辆悬架系统的最优化输出目标,采用Lyapunov泛函方法,推导出系统渐进稳定的鲁棒控制器充分条件,得到满足最优H∞性能指标约束的反馈控制律,再通过求解线性矩阵不等式获得控制器参数。最后,进行数值算例仿真,结果表明,相较于只考虑时滞的控制器,含时滞的参数不确定鲁棒控制器具有更好的控制效果和鲁棒性,且受采样周期与不确定参数的耦合影响较小。

广义不确定时滞系统的鲁棒性能分析

分析了一类广义不确定时滞系统一些具体的鲁棒性能。针对既存在状态滞后,又存在时变参数不确定性的系统,通过构造Lyapunov泛函,根据Lyapunov稳定性理论并结合线性矩阵不等式方法,给出了既能使系统鲁棒稳定又能满足二次型性能指标的条件,并且将该条件转化成等价的线性矩阵不等式可行性问题,还给出了系统最小性能上界的求解方法,最后通过数值例子验证了该条件的可行性。

含时滞的不确定性交直流微电网直流母线电压H_∞控制

针对含通信网络延时的不确定性交直流微电网的直流母线电压稳定问题,提出了一种将状态空间法和阻抗分析法相融合的方法,构建具有时滞的范数有界不确定交直流微电网模型。基于系统鲁棒二次稳定的求解,获得了满足H_∞控制性能的时滞无关型状态反馈控制器的条件。然后应用S-procedure定理,提出一种降低时滞依赖型Lyapunov方法的泛函构造难度且无须再次求导的方法,引用Wirtinger积分不等式和自由矩阵的积分不等式,得到时滞依赖型的H_∞控制器。仿真分析验证了所提控制方法能在一定的通信延时约束下抑制不确定参数对直流母线电压的影响。

参数不确定分布时滞随机微分系统的指数稳定性(英文)

讨论了一类具参数不确定性及分布滞后的线性随机微分系统 ,旨在研究更为广泛的一类线性随机滞后微分系统的均方指数稳定性 .文中给出了时滞依赖的均方指数稳定的代数判据 ,并通过一个实例表明了文中方法的正确性及适用性 .

一类具有变时滞不确定分布参数系统的滑动模控制

研究一类不确定变时滞分布参数系统的滑动模控制问题.首先设计一种无记忆功能的变结构控制器;然后分析了在滑动模切换面上滑动模控制系统关于不确定量的不变性特征;最后给出了从任意初始位置出发的轨线到达滑动模态区的时间估计.研究表明,所设计的控制器结构简单,容易实现.

具有控制时滞的不确定分布参数系统迭代学习控制

研究了具有控制时滞的不确定线性分布参数系统的迭代学习控制问题,允许系统在迭代过程中初始状态值存在一定偏差。提出了基于时滞已知的P型迭代学习控制算法,给出了其L2范数收敛的充分条件,并利用Green公式、以及Gronwall-Bellman不等式等从理论上进行收敛性证明。数值例子验证了该算法的有效性。

非线性铣削时滞系统最优控制

针对铣刀铣削过程中的时滞现象,为减小颤振,以执行器施加的平衡力为决策变量,以平衡力和铣削颤振位移为性能指标,构建了时滞系统最优控制模型。首先,通过时间尺度变换,将不固定终端时刻转化为固定终端时刻;其次,利用控制参数法,将其转化为参数优化问题;再次,使用协态方法,得到了性能指标和约束关于优化变量的梯度;最后,构造了序列二次规划(SQP)优化算法求解近似优化问题。

具有分布时滞的非线性广义系统一致渐近稳定性准则

针对一类具有分布时滞的非线性广义系统,利用李雅普诺夫第二方法和广义系统的受限等价变换,给出一致渐近稳定性准则。首先,在假设具有分布时滞的非线性广义系统是正则、无脉冲的基础上,构造了新的增广Lyapunov-Krasovskii泛函(L-K泛函),在L-K泛函中加入了三重积分项以获得更多的时滞信息;然后,对L-K泛函求导后产生的积分项应用边界估值更为精确的Bessel-Legendre不等式(B-L不等式)进行处理,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式给出了具有分布时滞的非线性广义系统的一致渐近稳定性准则条件;最后,利用数值算例,通过Matlab中LMI工具箱求解,验证了所用方法的可行性和有效性。

时滞分布参数系统的指数渐近稳定性

基于Lyapunov稳定性理论,利用辅助函数方法研究由变时滞分布参数控制系统所导出的滑动模运动方程的指数渐近稳定性问题,获得了一类滑动模运动方程指数渐进稳定的充分条件,建立了滑动模运方程解的指数渐近稳定性定理。这就为研究时滞分布参数系统的变结构控制问题奠定了理论基础。

一类参数不确定时滞系统的智能控制应用研究

针对参数不确定时滞系统容易出现预测模型失效和不确定信息无法精确描述的问题,提出一种快速循环坐标下降支持向量回归(FCCDSVR)预测模型。以环模制粒机作为实验对象,利用循环坐标下降法(CCD)求解支持向量回归模型的目标函数,快速优化制粒机温度预测模型。利用环模制粒机喂料量和温度的耦合关系,提出并设计独立双通道输入模糊专家温度控制器,根据喂料量近似得到蒸汽调节量,再根据预测模型得到的温度偏差值进行精确蒸汽调节,从而有效克服对象参数不确定和时滞等问题。仿真实验表明,与现有的支持向量回归模型相比,FCCDSVR模型在大样本情况下,收敛速度更快,建模时间更短;将此模型融入的模糊专家控制方法比PID控制算法和模糊控制算法有更好的曲线跟踪效果,在实际DCS平台中温度误差可控制在±1.3%以内,较±5%的工艺容许偏差有较大提升。

基于时间注意力机制的时滞混沌系统参数辨识模型

针对时滞混沌系统在时滞未知条件下的参数及时滞辨识问题,提出基于时间注意力机制的时滞混沌系统参数辨识模型——PINN-TA。首先,采用时间注意力机制提取系统状态序列的关联特征,以实现对系统时滞的辨识;其次,利用循环神经网络(RNN)隐式地近似系统微分方程,形成关于系统参数的代数方程;最后,将代数方程的根作为参数辨识的结果。分别以时滞Logistic方程、Ikeda微分方程和Mackey-Glass混沌系统等典型时滞混沌系统作为待辨识系统,对PINN-TA模型和多种智能搜索算法进行对比实验。仿真结果表明,相较于人工雨滴算法(ARA)、混合布谷鸟搜索算法(HCS)、全局花朵授粉算法(GFPA)、元胞自动机鲸鱼算法(CWA)等现有智能搜索算法,PINN-TA模型对参数和时滞的辨识误差降低了90.31%~99.36%,且辨识耗时缩短至18.59~19.43 ms。可见,PINN-TA模型能够满足精度和实时性要求,为时滞混沌系统参数及时滞辨识提供可行的解决方案。

时滞不确定随机系统基于参数依赖Lyapunov函数的稳定条件

针对一类具有凸多面体参数不确定性的时滞随机系统,研究了其鲁棒稳定性问题.通过引入适当的加权矩阵变量来寻找Leibniz-Newton公式各项之间的关系,从而直接地处理系统中的时滞状态项,避免了常规的应用Leibniz-Newton公式来进行模型变换的间接方法所带来的较大保守性.采用参数依赖Lyapunov函数方法,推导了此类系统鲁棒稳定的时滞相关的充分条件.本文所得条件为线性矩阵不等式形式,便于借助于内点算法进行求解.仿真实例证明了本文所提出的稳定条件具有较低的保守性.

基于LMI方法的时滞分布参数控制系统的镇定

针对常时滞、多个常时滞及多个变时滞的分布参数控制系统,提出一种与现有研究分布参数控制系统不同的方法.该方法通过构造平均Lyapunov函数,利用LMI和矩阵不等式知识,在只要求系统本身所固有的系数是负定矩阵的条件下,给出了所研究的分布参数系统镇定的充分条件.当模型中时滞为常时滞时,所得的充分条件与时滞无关;当模型中时滞为变时滞时,所得模型的镇定准则依赖于时滞.此外,该方法一个显著优点是所获得的条件容易检验,因而易于应用.

时滞分布参数系统变结构控制器的设计

研究了一类多时滞抛物型分布参数系统的变结构控制问题 .通过非奇线性变换建立了系统的滑动模运动方程 ,设计了系统的无记忆功能的变结构控制器 。

参数不确定时滞系统的鲁棒PID控制

提出一种简单而有效的参数不确定时滞系统鲁棒PID控制器设计方法.通过在kp-ki平面上绘制稳定边界线,确定稳定的PID控制器参数区域;推导了一阶不稳定时滞系统PI控制器和PID控制器的存在性条件;基于推广到时滞系统的棱边定理,确定所有鲁棒PID控制器参数集.仿真实例表明了该方法的优越性.