参数不确定性混沌系统的自适应控制

混沌系统的镇定是混沌系统控制的重要研究方向。文中给出了一类具有参数不确定性的混沌系统的无源化自适应控制器 ,通过面向无源性的设计方法 ,使系统稳定在零平衡点。并通过仿真实例 ,验证了该控制器的有效性。

一类参数不确定性混沌系统的T-S模糊控制

针对一类参数不确定性混沌系统,首次提出利用区间矩阵理论描述其不确定性,进而用T-S模糊模型对其进行精确描述的新方法。在此T-S模糊模型的基础上,给出一种基于并行分布补偿(PDC)技术的状态反馈控制器设计方法,并用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的鲁棒稳定性。该方法充分考虑了模糊子系统之间的相互作用。状态反馈控制器增益矩阵可以通过求解一组线性矩阵不等式(LMIs)获得。仿真结果验证了所提方法的有效性。

一类含参数不确定性混沌系统的控制

给出一类含参数不确定性混沌系统的控制器设计方法 .用该方法设计的控制器 ,能够使系统消除混沌并鲁棒渐近稳定到任何期望的光滑轨道 .设计过程无需预先知道未知参数的估计值和精确值 .直接构造混沌控制器 ,方法简单 .

水下拖曳系统拖缆末端不确定性量化分析

在多变的海洋环境中,水下拖曳系统拖缆优化设计与拖体精确控制的关键在于拖缆末端不确定性的量化。针对传统不确定性量化方法蒙特卡罗(MC)法计算成本高、精度低的问题,提出一种基于多项式混沌(PC)的拖缆末端不确定性量化方法。利用拉丁超立方采样获取拖缆参数的样本集,并代入集中质量法模型求得拖缆末端位置坐标。通过PC方法生成拖缆末端响应的代理模型,根据正交多项式的特点量化拖缆末端的不确定性,同时与MC方法进行对比。结果表明:相比于MC方法,PC方法的计算结果关于样本数量的收敛速度更快,精度更高;运动响应不确定性与拖缆轴向长度近似正比例关系;缆长增大将导致末端的不确定性增大,且增大趋势逐渐平缓;拖缆参数不确定性一定时,增大母船航速有助于提高拖体在高度上的稳定性。PC方法的准确性和高效性得到验证。同时,拖缆末端不确定性量化分析结果可为相关工程问题提供指导。

一类含参数不确定性混沌系统的自适应控制

基于Lyaponov函数 ,对一类含参数不确定性混沌系统 ,当系统的不确定性参数具有未知界时 ,给出了自适应控制器的设计方法和构造控制器的解析式 .构造混沌控制器直接代入控制器的参数化公式即可 .方法简单 ,无需拼凑 ,能够使系统消除混沌并渐近稳定到任何期望的光滑轨道上 .而整个设计过程无需预先知道未知参数的估计值和精确值 .

混沌系统参数估计结果的不确定性分析

针对混沌系统参数估计研究中由于随机观测噪声影响而导致的参数估计结果不确定性问题,基于贝叶斯定理提出了一种客观评价混沌系统参数估计结果不确定性的统计方法;进而以典型的Lorenz系统为例进行了数值仿真,分析了不同大小噪声背景下各未知参数估计结果的不确定性;最后基于仿真结果提出了一种在有噪声干扰时估计混沌系统参数的有效方法——后验均值法。相同仿真条件下与前人方法的比较结果表明,该方法可有效抑制噪声影响、约束参数估计结果的不确定性,是一种有噪声情形下估计混沌系统参数的稳健方法。

一类具有凸多面体不确定性的非线性变参数系统鲁棒H_(∞)控制

针对具凸多面体不确定性的非线性变参数(NPV)系统,本文研究了其非线性鲁棒H_(∞)控制问题.基于Lya-punov稳定性理论和多项式平方和(SOS)方法,对该系统设计了非线性鲁棒状态反馈镇定控制器.在此基础上,进一步考虑存在外部扰动情形,给出相应的非线性鲁棒H_(∞)控制可解性条件.该条件以状态和时变参数依赖的线性矩阵不等式形式(LMIs)给出,可借助凸优化工具进行有效检验.最后,通过数值仿真验证了所得方法的有效性和优势.

一种多策略改进鲸鱼优化算法的混沌系统参数辨识

针对混沌系统参数辨识精度不高的问题,以鲸鱼优化算法(whale optimization algorithm,WOA)为基础,提出一种多策略改进鲸鱼优化算法(multi-strategy improved whale optimization algorithm,MIWOA)。采用Chebyshev混沌映射选取高质量初始种群,采用非线性收敛因子和自适应权重,提高算法收敛速度,为了避免算法陷入局部最优,动态选择自适应t分布或蚁狮优化算法更新后期位置,提高处理局部极值的能力。通过对10个基准函数和高维测试函数进行仿真试验,表明MIWOA具有良好的稳定性和收敛精度。将MIWOA应用于辨识Rossler和Lu混沌系统参数,仿真结果优于现有成果,表明本文MIWOA辨识混沌系统参数的高效性和实用性。

含大范围参数四维混沌系统的吸引子共存

为确保图像加密和保密通信中信息安全传输,在YANG和CHENG构造的三维混沌系统基础上增加1维,提出改进的四维混沌系统.使用分岔图和Lyapunov指数谱对该系统进行动力学分析,证明该系统存在大范围参数混沌特性.通过改变系统初值,得到周期与周期、周期与拟周期、混沌与混沌多种吸引子共存.多角度观察相图和Poincare截面图,发现系统参数k能够控制吸引子在相空间中的伸缩,且当k到一定值后吸引子相图会停止缩小.通过对新系统设计偏移升压控制器,表明系统在工程应用中能改变信号极性.对新系统采用NIST测试方法,结果表明新系统具有良好伪随机性.研究结果说明新系统在实际应用中具有较大的潜在价值.

一种新型四维三参数混沌指数系统及其电路实现

本文研究了一种新的四维三参数混沌指数系统及其电路实现.首先,通过理论分析和数值仿真,研究该系统的基本动力学行为,如系统不变性和耗散性、平衡点稳定性、Lyapunov指数谱和分岔图等性质,结果表明该系统具有丰富的动力学特性.其次,利用Simulink软件进行电路仿真,仿真结果与数值分析结果一致,从而验证了新四维混沌系统电路实现的可行性,为指数混沌系统应用于电路设计提供了实验基础.

参数不确定性奇异系统的鲁棒H_∞控制

利用线性矩阵不等式 ,通过引入广义二次可镇定且具有 H∞ 性能指标的概念 ,得到了在状态反馈作用下 ,参数不确定性奇异系统鲁棒 H∞ 控制律的存在条件 .所得的状态反馈控制律保证闭环系统正则、无脉冲、稳定且满足给定的 H∞

不确定性超混沌系统的积分滑模同步控制研究

在参数不确定和外部干扰并存的情况下,对基于积分滑模理论的超混沌系统同步方法进行了研究。该方法利用驱动系统和响应系统间的同步误差建立比例积分滑模函数,并根据滑模函数推导出用于同步控制的滑模控制器。仿真结果证明了该同步控制方法的有效性和鲁棒性。该研究结果为超混沌系统保密通信的同步方案研究提供了参考。

电力系统动态仿真中模型参数不确定性的定量分析

由于电力系统动态仿真模型中负荷参数存在不确定性,这使仿真结果的可信度受到影响。在研究负荷参数不确定时,采用传统蒙特卡罗分析法仿真次数过多、仿真时间过长,而采用轨迹灵敏度法又不能给出参数不确定性影响的定量表示。因此采用了一种将轨迹灵敏度法与概率分配法相结合的方法,定量分析负荷参数的不确定性对动态仿真结果的影响。在4机2区域系统上的仿真结果表明,该方法不仅能够快速分析对仿真结果影响较大的主导参数,而且能够直接输出响应与主导参数之间建立的最合适阶次的多项式关系,定量分析参数的不确定性。因此文中方法能够快速清晰地量化出主导参数的不确定性与系统稳定度之间的关系。

参数不确定性时滞系统的鲁棒H_∞ 容错控制器设计(英文)

研究了一类同时具有参数不确定性、外界干扰和时滞的线性系统执行器失效的问题 .给出了该类系统一种鲁棒H∞ 容错控制器的设计方法 .通过假设失效执行器的输出信号是任意能量有界的干扰信号 ,不确定线性时滞系统的容错控制问题转化成了鲁棒H∞ 控制问题 .控制器可以通过解修正的代数黎卡提方程得到 ,而且控制器与时滞常数无关 .设计例子证明了所给方法的有效性 .

一种具有参数不确定性的直流电机系统鲁棒自适应摩擦补偿方法(英文)

针对陀螺漂移测试转台直流力矩电机系统中存在的非线性动态摩擦和电机参数不确定性,为提高转台摇摆状态位置跟踪精度,提出了一种新的鲁棒自适应补偿控制器。电机中摩擦模型采用摩擦参数为非一致性变化的LuGre动态摩擦模型。该控制器包含一个参数自适应律和等效PID控制律来估计未知LuGre模型参数和电机参数并给与补偿。最后Lyapunov方法和仿真结果证明该鲁棒自适应补偿控制器保证了闭环系统全局稳定性和对期望位置信号的渐进跟踪,提高了转台摇摆跟踪精度。

多项式混沌理论在电气系统不确定性研究中的应用概述（英文）

电气工程领域的研究中一般都要用到系统准确的数学模型。但在实际应用中,理想的条件很难达到,因而建模过程中需要考虑系统的不确定性因素。本文简要的介绍了多项式混沌理论的基本概念,与传统的蒙特卡罗方法相比,多项式混沌理论具有更快速的运算能力,更适合于实时在线应用。重点介绍了多项式混沌理论在电气工程领域不确定性研究中的应用,例如,基于多项式混沌理论的状态观测器设计、控制器设计、传感器故障诊断设计、保护系统设计以及状态监控与估计等。并给出了简要的仿真结果,证实其可行性。

不确定性超混沌系统的自适应鲁棒反同步

针对一类具有外部不确定性的反同步问题,提出一种自适应鲁棒控制方法.基于Lyapunov稳定性理论和自适应控制,设计自适应鲁棒控制器和参数的自适应更新律;通过在输入控制量中引入一补偿项以消除不确定性的影响,实现自适应鲁棒反同步,将系统的反同步误差控制在任意小的范围内.最后,通过数值仿真验证所提出控制方法的有效性.

电力系统动态仿真中参数不确定性影响的评估

电力系统仿真模型中存在不确定参数,动态仿真结果的可信度因此受到影响。基于暂态稳定约束最优潮流,提出一种评估参数不确定性情况下动态仿真结果可信度的方法。通过构造一组非线性优化问题,确定参考系统中待评估变量动态性能的边界轨迹,以此作为评估参数不确定性情况下动态仿真结果可信度的依据。运用连续线性规划方法求解这组优化问题,所提出的评估方法的有效性在IEEE 9节点系统和IEEE 39节点系统上得到了验证。

参数不确定性关联大系统的分散鲁棒镇定的LMI方法

考虑了一类参数不确定性关联大系统的分散鲁棒镇定问题.所考虑的不确定性参数满足范数有界条件.利用LMI技术,基于Lyapunov稳定性理论给出了保证该不确定关联大系统闭环渐近稳定的充分条件.并给出数值例子说明了该条件的应用.

基于遗传算法的一类不确定性扰动下的系统参数估计

对于线性系统,本文针对其系统矩阵A存在一类不确定性扰动的情况,提出了一种基于遗传算法(GA)的新的参数估计方法。同基于线性矩阵不等式(LMI)的参数估计方法相比,这种方法求解速度快,更适合于高维系统参数估计,为改进仪表测量误差对高维系统建模精度带来的影响提供了一条可行的途径。仿真实验表明,本文提出的方法具有高度鲁棒性和很好的精度,能有效地消除不确定性扰动对系统精度的影响。