未知时变时滞非线性参数化系统自适应迭代学习控制

针对含有未知时变参数和时变时滞的非线性参数化系统,提出了一种新的自适应迭代学习控制方法.该方法将参数分离技术与信号置换思想相结合,可以处理含有时变参数和时滞相关不确定性的非线性系统.设计了一种自适应控制策略,使跟踪误差的平方在一个有限区间上的积分渐近收敛于零.通过构造Lyapunov-Krasovskii型复合能量函数,给出了闭环系统收敛的一个充分条件.给出两个仿真例子验证了控制方法的有效性.

周期时变时滞非线性参数化系统的自适应学习控制

针对一阶未知非线性参数化周期时变时滞系统,设计了一种自适应学习控制方案。假设未知时变参数,时变时滞和参考信号的共同周期是已知的,通过重构系统方程,将包含时变时滞在内的所有未知时变项合并成为一个周期时变向量,采用周期自适应律估计该向量.通过构造一个Lyapunov—Krasovskii型复合能量函数证明了所有信号有界并且跟踪误差收敛.结果被推广到一类含有混合参数的高阶非线性系统.通过两个仿真例子说明本文所提出的控制算法的有效性.

一类时变非线性系统的参数反馈模糊控制器分析与设计

本文针对工业控制中一类常见的非线性时变系统 ,提出了一种利用参数反馈在线修正规则的模糊控制器 ;在全面介绍控制器结构与功能的同时 ,详细阐述了模糊规则修正器的原理和设计方法 ,并采用基于功能评价的方法进行系统分析 .在这个控制系统中 ,基本模糊控制器简单实用 ;模糊规则修正器能充分利用对被控对象的分析成果 ;GA寻优算法能进一步简化设计 ,提高性能 .仿真结果表明 ,这种控制器的效果是令人满意的 .

基于STUKF的非线性结构系统时变参数识别

针对非线性结构系统时变参数识别问题,传统无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)难以有效跟踪结构参数的变化。将强跟踪滤波原理引入无迹卡尔曼滤波,提出一种强跟踪无迹卡尔曼滤波(Strong Tracking Unscented Kalman Filter,STUKF)算法,以识别结构参数的变化。在UKF量测更新后,依据输出残差计算渐消因子矩阵;引入两个渐消因子矩阵实时调整状态预测协方差矩阵,使残差序列强行正交,快速修正结构参数估计值,使STUKF具有对结构参数变化的跟踪能力;此外,为节省计算时间,调整状态预测协方差矩阵后不再进行sigma点采样,保证了算法的高效性。数值分析结果表明,该算法能有效识别非线性结构系统的参数及其变化,并具有较强的抗噪性。

二阶线性系统全维PI观测器的参数化设计

基于一类广义Sylvester矩阵方程的解,提出了二阶线性系统的全维PI观测器设计参数化方法,给出了该类观测器的增益矩阵和左特征向量矩阵的参数化表达式.该观测器设计的参数化方法直接基于二阶线性系统的参数矩阵,不涉及系统的变换或增广.数值例子表明了所提方法的简单有效性.

小参数时变非线性系统的技术稳定性

分析一类含小参数的时变非线性系统关于给定状态约束集合的技术稳定性· 根据向量微分比较原理和基本的单调性准则 ,利用向量V函数方法给出由系统系数表达的技术稳定性判据· 并讨论了基于派生系统和线性化方法研究非线性系统技术稳定性的条件· 另外 ,对于派生时变线性系统的指数稳定性给出了简单的代数判据· 最后给出示例说明文中方法·

非线性时变系统时滞和参数在线联合估计的SMSA方法

针对输入带纯迟延的一类非线性系统 ,提出时变时滞和参数在线联合估计的一种SMSA混合算法。该方法有机结合具有概率突跳特性的模拟退火和基于高维欧氏空间中凸多面体结构的单纯形搜索法 ,在最小化平均平方误差意义下动态寻找时滞和参数的最优估计值。

时变非线性分布参数控制系统的小波辨识算法

基于正交函数逼近理论,在Haar小波正交规范基的基础上,总结并推导出了其积分运算矩阵、微分运算矩阵、乘积运算矩阵及其运算性质,并应用于一类时变非线性分布参数系统的辨识。借助于正交小波函数逼近方法对分布参数系统进行辨识,经正交小波逼近变换转化为代数矩阵方程,因此该方法可以不考虑初始条件和边界条件,较其他辨识方法要简单得多。该算法简单、计算量小、简化了分布参数系统辨识的求解过程,应用在分布参数系统辨识中不失为一种有效的分析方法。

二阶线性系统特征结构配置的完全参数代分法(英文)

考虑二阶线性系统 ｃｑ＝Ｂｕ在比例加微分反馈控制下的特征结构配置问题，在［Ａ Ｂ］能控的条件下，给出了闭环特征向量矩阵及反馈增益矩阵的一种非常简单的究全参数表达式．所提出的方法无须进行系统增方或变换，直接基于原系统的数据Ａ，Ｂ，Ｃ，固而主要涉及ｎ－维矩阵的运算，两个例子说明了有效性．

非线性参数化时变时滞系统自适应迭代学习控制

针对含有未知时变参数和时变时滞的非线性参数化系统,提出了一种新的自适应迭代学习控制方法.该方法将参数分离技术与信号置换思想相结合,可以处理含有时变参数和时滞不确定性的非线性系统.设计了一种自适应控制策略,使跟踪误差的平方在一个有限区间上的积分渐近收敛于零.通过构造Lyapunov-Krasovskii型复合能量函数,给出了闭环系统收敛的一个充分条件.给出仿真例子验证了控制方法的有效性.

二阶离散线性时变系统的一种稳定性判据

本文对二阶离散线性时变稳定性问题进行了研究。在离散线性时变系统Lya punov稳定理论的基础上,给出二阶离散线性时变系统稳定的充分条件,即系统系数满足系数冻结条件和系数变化条件。仿真验证了结论的正确性。

具有参数不确定性的线性中立型时变时滞系统的鲁棒稳定性

本文研究一类具有参数不确定性的线性中立型时变时滞系统的鲁棒稳定性.首先,利用Jensen’s不等式,并采用新方法来处理积分项,得到标称中立型系统的稳定性判据.然后,基于标称系统的稳定性结果,进一步得到系统矩阵存在不确定性时的鲁棒稳定性判据.本文的新方法能充分利用负定项的信息,故稳定性结果的保守性更低.最后,两个数值例子分别验证了文中所得的标称中立型系统稳定性判据的保守性更低,以及系统矩阵存在不确定性时的鲁棒稳定性判据的可行性.

非线性时变系统的一种即时局部模型及参数估计算法

针对包含未知和不可测量的确定性扰动的非线性时变系统的辨识和预测 ,提出了一种简便实用的线性化即时局部模型 ,给出并证明了这种即时模型的存在性定理。为了跟踪快速变化的模型参数 ,利用最新的多个线性局部模型进行外推 ,提出了一种滚动多模型加权平均参数估计算法。

基于SVD分解的二阶离散时变线性系统稳定性分析

连续系统的稳定性判据已经不适用于二阶离散时变线性系统,但目前仍未有较简便的稳定性判定方法。通过研究矩函数的三项递归式,并利用矩阵SVD分解将三项递归式所构成的二阶离散线性时变系统的状态方程转变为由一个旋转矩阵和一个对角矩阵构造的等效系统。根据李雅普诺夫理论得到几个二阶离散时变线性系统的稳定性判据和不稳定性判据。实验结果与所提出的判据相符合,验证了该判据的有效性。

基于最优控制的系统时变非线性参数模糊辨识

针对运动状态下结构连接处的时变物理参数对研究结构动态特性与工程实际应用具有重要价值,提出了一种结构连接处时变非线性物理参数辨识方法。该方法利用每个子结构的动力学模型,将结构连接处的非线性恢复力作为模型的输入,利用最优控制理论与模糊数学的方法辨识出结构连接处的非线性恢复力,并应用子结构法计算出结构连接处的响应。最后利用最小二乘法拟合了非线性恢复力。计算出非线性恢复力的时变系数。仿真算例表明了该算法的有效性。

二阶线性系统高阶PI观测器的参数化设计

考虑了二阶线性系统的高阶比例积分观测器设计问题。基于一类广义Sylvester矩阵方程的解,提出了二阶线性系统的高阶比例积分观测器设计参数化方法。该方法给出了该类观测器的增益矩阵和左特征向量矩阵的参数化表达式,其所含参数除了满足两个约束条件之外是完全自由的。这些参数为控制系统设计提供了全部自由度,可通过优化等手段适当选择这些参数来满足某些性能要求,如干扰解耦、LTR和鲁棒性等。此外,该观测器设计的参数化直接基于二阶线性系统的参数矩阵,不涉及二阶线性系统的变换或增广,表明了所提方法的简单有效性。

线性时变参数系统切换H_∞输出反馈控制

考虑时变参数系统的切换H∞控制问题.提出了由参数触发的切换策略,由此在最小驻留时间的限制下,将线性时变参数系统分解为若干具有范数有界不确定性的子系统.利用多Lyapunov函数方法分别设计各子系统的输出动态反馈控制器,使在切换策略驱动下构成的闭环系统满足H∞控制性能.仿真算例完整地实现了理论方法,并验证了其有效性.

应用加速度响应Chirplet积分的线性时变系统参数识别

提出了线调频小波积分运算方法,在仅获得加速度响应的情况下对结构速度和位移响应进行重构,将时变微分方程转化成区间线性方程组,进而构造最小二乘算法识别结构的时变物理参数。Chirplet基适用于处理时变信号,能在短区间拟合时变系统各阶响应,相比传统小波能更好地追踪信号频率变化特征,通过与微分方程结合提高了时变系统参数识别的效率。方法的有效性和适用性通过一个3自由度时变结构模型进行了验证。

基于一类二阶线性变参系统特征结构配置的完全参数化方法

通过设计一个比例微分控制律u=K0(θ)q+K1(θ)q来对二阶线性变参系统q-A(θ)qC(θ)q=B(θ)u进行特征结构配置,其中状态空间矩阵[A(θ)B(θ)]取决于一系列在线可测的时变参数,同时为上述特征结构配置问题的解决提供了一种新的拥有最大设计自由度的参数化方法。该方法主要的计算量在于两组矩阵的初等变换,而且在选择一些合适的闭环特征值的前提下,实际计算仅涉及到一系列奇异值分解。同时,由于该方法直接应用原有二阶变参系统的系数矩阵A(θ)、B(θ)和C(θ),因此大多数的计算主要针对n维矩阵。最后针对航天器在轨加油姿态系统控制的仿真验证了该方法的有效性和实用性。

线性时变系统参数识别的小波方法

将小波理论应用于线性时变系统的参数识别中,利用Daubechies小波的时频局部分化特性,根据系统的输入及输出,求出在各个微小时间段上与该系统微分方程对应的相关参数,从而实现各个时变参数的识别。