含执行器故障的切换非线性系统的事件触发自适应模糊容错控制

本文研究在平均驻留时间约束下,一类含有执行器故障的切换非线性系统输出反馈自适应模糊事件触发容错控制问题.首先,建立了一个模态依赖的状态观测器估计不可测量状态.利用模糊逻辑系统来逼近未知项.其次,构建自适应模糊容错事件触发控制方案能够节省网络资源和数据传输.然后,通过构造多Lyapunov函数和平均驻留时间法,证明闭环系统所有状态半全局一致最终有界的同时排除了Zeno现象.最后,通过数值仿真验证该方法的有效性.

开关切换非线性系统的同步方法研究

电力电子电路作为一种功率变换系统,属于开关切换类非线性系统,可进一步开发其中的信息传递的潜在应用。本文以uk变换器为例研究了开关切换非线性系统的同步方法和同步性能,构造了基于驱动-响应结构的同步混沌系统,根据李雅普诺夫稳定性原理设计了包含开关切换变量在内的同步控制器。精确仿真结果证实系统达到了同步工作状态,且对于原变换器结构中双环控制参数上的不匹配,该控制器具有较好的鲁棒性,甚至是不变性。

基于神经网络的切换非线性系统辨识

提出了一种基于神经网络的多个Hammerstein-Wiener模型构成切换非线性系统的在线辨识方法。首先,通过误差逆传播(back propagation,BP)神经网络建立切换非线性系统的切换规律预测模型;其次,提出折息递推辨识算法对各个非线性子系统的参数进行辨识。利用关键项分离法对乘积项进行分离,得到各个子系统的参数估计值。最后通过切换非线性系统辨识实例,并与其他方法进行比较,验证了所提方法的有效性。结果表明:提出的方法在辨识切换非线性系统方面具有更高的准确率和可靠性。

基于Razumikhin-Type理论的中立型随机切换非线性系统的P阶矩稳定性与几乎必然稳定性

研究了中立型随机切换非线性系统的P阶矩稳定性与几乎必然稳定性.采用LyapunovRazumikhin方法和随机分析技术,建立了中立型随机切换非线性系统稳定性的判别准则,给出了中立型随机切换非线性系统稳定的充分条件.最后通过仿真算例表明了所得结果的有效性.

至少有一个增长无源的子系统切换非线性系统的输出跟踪控制（英文）

本文利用平均驻留时间方法解决至少有一个增长无源的子系统的切换非线性系统的输出跟踪问题.对于给定的无源率,设计子系统控制器使得平均驻留时间变小.所得到的平均驻留时间依赖于增长无源子系统的增长指数小时间范数可观性.最后,通过数值例子验证所提出方法的有效性.

基于增长无源性的切换非线性系统的输出跟踪

在每一个子系统的输出跟踪问题都不可解的条件下,利用切换非线性系统增长无源性理论解决一类切换非线性系统的输出跟踪问题。首先,提出了切换非线系统的增长无源概念。这种增长无源性允许存储函数在切换时刻增加。设计状态依赖型切换律使得切换系统是增长无源的。然后,利用再设计的思想解决一类切换非线性系统的输出跟踪问题。另外,通过设计一组输出反馈控制器和复合切换律解决一类级联切换非线性系统的输出跟踪问题。最后,通过仿真例子验证所提出方法的有效性。

一类切换非线性系统的自适应反步滑模控制

针对一类系统状态不可测且存在未知非线性项和扰动的切换非线性系统,结合自适应反步设计和滑模控制方法并引入模糊逻辑系统(FLS)以及高阶滑模微分器,设计一类新的自适应反步滑模控制方法,对控制方法进行算例仿真。结果表明,该方法能够对被控系统的状态信号和未知扰动进行有效的观测逼近,实现了系统输出信号对参考信号的快速跟踪,被控系统的稳定性、所有信号的有界性以及控制方法的有效性均得到验证。

切换非线性系统的指数拟无源化及其镇定

为解决切换非线性系统的指数拟无源化及其镇定问题,采用多存储函数方法,针对一般切换非线性系统,提出指数拟无源的概念;针对一类切换严格反馈系统,将拟无源化方法和Backstepping技术结合,构造性的设计依赖于状态的切换信号和反馈控制器.研究结果表明:解决切换严格反馈系统的指数拟无源化问题,得到闭环系统的实用稳定性.研究结论克服了相对阶为1和最小相位的限制,并且不要求子系统在激活时具有指数拟无源性的限制,仅要求切换非线性系统整体的指数拟无源性.

一类切换非线性系统的全局有限时间镇定

研究了一类切换非线性系统在任意切换下的全局有限时间镇定问题.通过加幂积分仪技术,精确地设计了连续非光滑的状态反馈控制器和共同的李雅普诺夫函数,实现了系统的有限时间内的镇定;与现有结果相比,具有加快收敛速度的优点;仿真例子表明了所得结果的有效性.

具有饱和输入和非严格反馈结构的切换非线性系统的自适应模糊控制

针对一类具有非光滑饱和输入和非严格反馈结构的任意切换规则下的非线性切换系统,给出了一种模糊减少计算量控制算法.通过构造公共Lyapunov函数,利用模糊系统对非严格反馈结构和未知不确定函数进行建模,采用辅助函数补偿饱和输入问题,基于逼近最优估计参数的界以减少在线自适应调节参数数目.该控制算法在任意切换规则下不仅可以调节输入饱和不确定性,还可以减少自适应调节参数。基于Lyapunov稳定性理论证明闭环系统的所有信号是有界的.数值仿真结果可以有效地验证控制器和自适应律设计算法的可行性。

网络环境下非线性切换系统的固定时间控制

本文针对一类不确定非线性切换系统,在控制系数和量化器参数未知的情况下,研究系统的自适应固定时间控制问题.首先,文章利用增加幂次积分法和共同Lyapunov函数设计带有可调参数的自适应控制器.然后,基于改进的固定时间控制理论,文章提出有效的参数调节律,从而实现闭环系统的固定时间稳定性.最后,通过仿真实验验证所提控制算法的有效性.

一类非线性切换系统任意切换采样控制设计

本文针对一类具有非严格反馈形式的非线性切换系统,在输出只在采样点可获得的情况下,提出了一种基于模糊采样观测器的自适应输出反馈控制方法.该方法降低了现有任意切换控制研究结果中因共同控制思想导致的控制器设计的保守性,避免了迭代过程对虚拟控制的反复求导引发的计算爆炸现象及控制器高增益的弊端.切换的自适应律突显了每个子系统的特性,建立的采样控制器节约了信息传输资源.共同Lyapunov函数理论确保了相应闭环切换系统所有变量在任意切换信号下的一致有界性.

基于输出严格无源的切换非线性系统的H_∞分析

针对切换非线性系统,考虑了基于输出严格无源性的H∞问题.利用每个子系统的输出严格无源性(这里并不要求每个子系统都在整个时间域上满足输出严格无源性,只要求子系统在其激活时间段内满足输出严格无源性),同时借助切换系统理论中的多Lyapunov函数方法,用输出严格无源性中的存储函数作为备选的多Lyapunov函数,设计了依赖存储函数的最小切换规则,研究了一类切换非线性系统的H∞问题,给出了存在H∞性能指标的充分条件.此外,这种基于输出严格无源性的方法也可用于分析切换级联系统的H∞问题.最后,通过仿真算例验证了这种基于输出严格无源性的方法的有效性.

非线性切换系统的拟无源和反馈拟无源化

本文利用多存储函数方法研究了一类非线性切换系统的拟无源、反馈拟无源问题.首先,提出了该类非线性切换系统的拟无源性概念.并设计了一个状态依赖切换律使切换非线性系统具有拟无源性.其次,通过状态依赖切换率和状态反馈控制器的设计实现非线性切换系统的拟无源化.最后,通过一个数值例子说明该方法的有效性.

基于反馈无源化的切换非线性系统H_(∞)跟踪控制

针对切换非线性系统,提出一种基于反馈无源化的H_(∞)跟踪控制策略.首先,提出依赖状态切换的控制方法,在子系统不满足有界参考弱最小相位这一标准假设时,给出解决H_(∞)跟踪问题的充分条件,通过零状态可检测条件保证切换系统的内部稳定性,并利用无源不等式验证切换非线性系统满足H_(∞)跟踪性能;然后,提出依赖时间切换的跟踪策略,得到H_(∞)跟踪问题的可解性条件,该方法不依赖系统内部状态进行切换,将系统输出和参考信号之间的误差作为控制输入,并计算出切换系统满足的平均驻留时间;最后,给出仿真算例,以验证结果的正确性.

一类非线性切换系统的稳定性分析

主要研究了一类非线性切换系统在某种切换律下的稳定性。证明了如果所有的子系统是线性时变的,并且在系统的Cauchy矩阵的范数满足某种条件的情况下,整个切换系统在任意切换律下是全局指数稳定的。研究了其带非线性扰动项的系统,在适当的假设下,建立了这种系统的全局稳定性特性。研究了某些子系统不满足上述Cauchy矩阵的范数条件的切换系统在某种切换律下的稳定性特性。

一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制

利用共同Lyapunov函数技术,研究了一类含有结构参数不确定性和未知非线性扰动的非线性切换系统的鲁棒容错控制问题·给出了各个子系统的状态反馈控制器的设计,使得闭环系统对于结构参数不确定性和未知非线性扰动具有鲁棒性,并且在任意切换下保证闭环系统是全局渐近稳定的·同时当系统的执行器失效时,通过预先给定的失效集,使得闭环系统对于所有发生在给定失效集的执行器失效,在任意切换下是全局渐近稳定的·最后用具体的例子验证了本文设计方法的可行性和有效性·

不确定非线性切换系统的鲁棒H_∞控制

讨论了一类不确定非线性切换系统的鲁棒H∞控制问题．首先,基于多Lyapunov函数方法,设计状态反馈控制器以及切换律,使得对于所有允许的不确定性．相应的闭环系统渐近稳定又具有指定的L2-增益．该问题可解的充分条件以一组含有纯量函数的偏微分不等式形式给出,此偏微分不等式较一般Hamilton-Jacobi不等式更具可解性．所提出的方法不要求任何一个子系统渐近稳定．接着作为应用,借助混杂状态反馈策略讨论了非切换不确定非线性系统的鲁棒H∞控制问题．最后通过一个简单例子说明了控制设计方法的可行性．

一类多输入级联非线性切换系统的全局镇定

研究一类带有部分线性系统的多输入级联非线性切换系统的全局镇定问题.首先,给出保证线性部分有一致规范型的充分条件.其次,利用一致规范型及其零动态的共同二次Lyapunov函数设计状态反馈使得线性部分在任意切换律下镇定.最后,通过构造共同Lyapunov函数能实现闭环系统在任意切换律下的全局渐近稳定性.

基于反步法的一类非线性切换系统控制器设计

研究一类子系统是纯反馈非线性系统的切换系统控制器设计问题.基于多Lyapunov函数和反步法,提出一种状态反馈控制律及切换规则设计方法,通过递推设计可得到使非线性切换系统稳定的反馈控制律和切换规则.将所提出的方法应用于该类非线性切换系统含有不确定性的情形,仿真算例结果表明了所提出方法的有效性.