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.

基于隐式Lyapunov函数的弹药传输机械臂变增益超螺旋滑模控制

为提高某弹药传输机械臂在传输弹药过程中受到负载不确定性影响下的定位控制鲁棒性,提出一种新型的基于隐式Lyapunov函数变增益超螺旋滑模控制方法。建立弹药传输机械臂系统的动力学方程,并对方程中摩擦力矩及支反力矩的重要参数进行辨识,减少系统不确定性。构造隐式Lyapunov函数并设计出一种新型的变增益超螺旋滑模控制策略,通过Lyapunov稳定性理论证明闭环系统全局稳定。超螺旋滑模控制增益的变化取决于系统的Lyapunov函数,是滑模变量的可微函数,具有控制参数易调节的优势。实验结果表明:摩擦力矩及支反力矩补偿可使系统定位时间由补偿前2.659 s缩短到1.157 s,提高了系统定位性能。在不同工况下,控制方法可有效地抑制系统负载不确定性的影响,保证系统的定位稳定性。

基于参数依赖Lyapunov方法的Gl2性能分析

通过构造参数依赖Lyapunov函数,研究了线性离散不确定系统的广义l2(Gl2)性能分析问题。所考虑的线性时不变系统参数不确定性具有凸多面体不确定性形式,同时受外部扰动影响。通过引入自由权矩阵和采用线性矩阵不等式技术,给出了保证系统Gl2性能的三个充分性判别条件。通过理论分析,所得结果较已有文献具有更少的保守性。最后,数值算例验证了此方法的可行性和有效性。

分布参数系统滑动模控制设计的Lyapunov函数方法

利用抽象空间的Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数法，给出了一类分布参数系统的滑动模控制设计，同时利用逼近法研究了闭环系统的稳定性及滑动模的存在性问题．

切换正线性系统在模型依赖平均驻留时间下的异步L_(1)控制

研究一类切换正线性系统在模型依赖平均驻留时间(MDADT)切换信号下的异步L_(1)控制问题.通过构造适当的李亚普诺夫(Lyapunov)函数,基于MDADT切换信号,讨论了一类切换正线性系统在异步切换下的指数稳定性,并进一步给出了其在异步切换下具有指数的L_(1)-增益性能γ的充分条件.基于已建立的稳定性定理和MDADT切换信号,设计了一类异步状态反馈控制器,使得闭环系统在异步切换下是正的并且具有指数的L_(1)-增益性能γ,给出了求解控制器的增益矩阵K_(i)的具体算法.此外,所得结论都是以代数矩阵不等式的形式给出的,可以利用Matlab中的LP工具箱进行求解.给出了一个数值算例验证了所得结论的有效性和可行性.

利用Lyapunov函数确定粒子群算法参数选择

粒子群算法(Particle Swarm Optimization,简称PSO)是一种基于空间多维搜索的随机智能优化算法,其稳定性是达到理想收敛点以及获得最优效果的必要前提。PSO基本算法的参数之间存在较强的关联性,这是在使用PSO算法进行优化过程中必须考虑的因素。本文提出采用李雅普诺夫函数(Lyapunov Function)对PSO算法模型进行稳定性分析,在此基础上确定PSO基本算法参数的约束关系,并通过测试函数进行仿真,验证了具有参数约束关系的PSO算法模型能够达到较好的收敛效果。

基于双曲正切函数的二阶时变参数扩张状态观测器

当传统扩张状态观测器(ESO)的状态初值与系统的状态初值相差较大时,普遍存在微分峰值现象.为了消除这种现象,本文给出了用双曲正切非线性函数构造ESO的一般形式,并且用Lyapunov函数证明了二阶ESO的误差系统为渐近稳定.然后又利用双曲正切函数自身的饱和特性,设计出一种时变ESO,可以实现微分峰值的有效抑制.最后,把这种ESO的仿真结果与经典ESO的仿真结果进行对比,表明这里提出的ESO能够有效抑制微分峰值现象,并可以获得系统状态变量和非线性扰动的精确估计.

不确定离散时滞广义系统的参数依赖稳定条件

研究了一类具有凸多面体不确定性的离散时滞广义系统的鲁棒稳定性问题.基于参数依赖的Lyapunov函数和线性矩阵不等式方法,推导出使系统正则、因果且鲁棒稳定的时滞相关型充分条件.算例验证了本文方法的可行性.

凸多面体不确定线性系统的新的参数依赖有界实引理

研究了凸多面体不确定线性系统的鲁棒H∞性能问题,通过提高参数依赖线性矩阵不等式关于不确定参数的阶次,给出了线性矩阵不等式描述的鲁棒H∞性能准则,并进一步给出针对不同阶次的线性矩阵不等式表示,比较分析说明了随着阶次的增大,判别条件的保守性逐渐减少.

参数完全未知的一类混沌系统的广义函数延迟投影同步及参数辨识

研究了具有未知参数的一类混沌系统的广义函数延迟投影同步及参数辨识问题.基于Lyapunov稳定性定理和自适应控制方法,在驱动系统和响应系统参数完全未知的情况下,设计自适应控制器和参数更新规则,实现了一类混沌系统的广义函数延迟投影同步,同时精确地辨识出了系统的所有参数.数值仿真结果表明了该方法的有效性和可行性.

超混沌系统的函数投影同步与参数辨识

研究了一参数未知超混沌系统的函数投影同步问题.基于李雅谱诺夫稳定性理论,设计了实现混沌系统函数投影同步的有效非线性控制器,可以快速实现超混沌系统的加速函数投影同步,同时设计了参数控制律,有效的辨识了系统的未知参数,数值仿真验证了理论分析和数值计算的正确性.

不确定广义时滞系统的参数依赖指数镇定

研究了具有凸多面体不确定广义时滞系统的时滞相关型指数镇定问题。首先，利用Lyapunov稳定性定理和线性矩阵不等式工具，给出了标称的广义时滞系统正则、无脉冲和指数稳定的时滞相关型充分条件。在此基础上，采用参数依赖Lyapunov函数方法，设计了使闭环系统正则、无脉冲和指数稳定的时滞相关型状态反馈控制器，并给出了相应控制器的显式表示。

基于Lyapunov函数的不确定模糊控制系统设计

研究一类不确定T-S模糊系统的稳定性问题,考虑了平行与非平行分配补偿控制器的设计,并把线性矩阵不等式方法运用到了非平行分配补偿控制器中。基于Lyapunov函数把系统稳定的充分条件延伸到了不确定模糊控制系统。最后通过数值实例说明了本结论的有效性。

基于模糊Lyapunov函数的模糊不确定系统保性能控制

将模糊Lyapunov稳定性理论引入到一类具有参数不确定的Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统的分析与设计中。通过构造模糊系统的模糊Lyapunov函数,采用状态反馈的并行分布补偿(PDC)结构,给出了T-S模糊系统渐近稳定的充分条件,并以线性矩阵不等式的形式给出了系统保性能控制器的参数化设计方法。将提出的方法应用于混沌系统进行仿真,仿真结果表明该方法的有效性。

基于转移依赖Lyapunov函数离散时间切换系统的异步l_(2)-l_(∞)滤波

主要研究离散时间切换系统在容许路径依赖混合驻留时间(AED-IDT)切换下异步l_(2)-l_(∞)滤波器的设计问题.不同于以往的研究结果,提出一种异步转移依赖凸Lyapunov函数,得到了低保守性稳定性判据.所设计Lyapunov函数的创新之处在于其构建不再依赖系统模态,而是依赖当前激活的滤波器模态和刚刚运行结束的滤波器模态.鉴于所设计Lyapunov函数具有凸性质,这为所提出方法提升自由度和灵活性创造了空间.采用转移依赖凸Lyapunov函数和AED-IDT切换策略,能够得到保证滤波误差系统全局一致指数稳定,且具有l_(2)-l_(∞)性能的充分条件.在此基础上,提出异步l_(2)-l_(∞)滤波器的设计方法.最后,通过一个数值实例和一个切换RLC应用电路来验证所得结果的有效性,并经过仿真实验验证了所提出设计方法能够保证更紧的驻留时间界和较小的滤波误差结果.

广义线性微分方程初值问题解对参数的连续依赖性

利用Kurzweil-Stieltjes积分理论讨论了文献[9]中广义线性微分方程dx=d[A]x+dg初值问题解对参数的连续依赖性.

未知参数下新KBK系统的修正函数投影同步

研究一个新的KBK混沌系统及其参数未知情况下的修正函数投影同步问题。首先,介绍新系统及其混沌特性;其次,基于Lyapunov稳定性及修正函数投影同步理论,设计相应的自适应同步方案,实现了具有未知参数的不同系统间的修正函数投影同步,并进行了参数辨识;最后,通过数值模拟验证了理论分析的正确性与可行性。

一类广义线性常微分方程解对参数的连续依赖性

研究一类广义线性常微分方程解对参数的连续依赖性,利用Kurzweil积分理论与正则函数的相关性质,在Kuezweil积分下,根据广义常微分方程解对参数的连续依赖性,证明了含有Perron乘积积分表示的矩阵函数的广义线性微分方程解对参数的连续依赖性定理。

基于多目标控制的变体飞行器切换线性变参数控制器

变体飞行器在不同的机体构型有不同的控制目标,针对变体飞行器的多目标控制问题,提出了一种切换线性变参数(linear parameter varying,LPV)控制方法.该方法根据变体飞行器的任务模式及性能指标要求把后掠角变化范围分成不同的区域,在不同的区域根据相应的控制目标求出系统满足控制性能指标的有解条件及相应的LPV控制器,并用参数依赖多Lyapunov函数和公共Lyapunov函数两种方法保证变体过程的稳定性及快速性.仿真结果表明:在飞行器参数大范围快速变化的情况下,运用本文设计的控制器具有良好的操纵性能.

电力系统改进时滞依赖型稳定判据

给出一种改进的基于Lyapunov理论的电力系统时滞稳定分析方法。首先基于Krasovskii理论列解系统的Lyapunov泛函,然后将泛函对时滞系统轨迹的导函数用一组线性矩阵不等式(LMI)表示,在泛函导数推导过程中,通过引入一些必要的松散项以减少方法的保守性。最后,借助典型2阶时滞系统和WSCC3机9节点系统,验证了所述方法的有效性,并与自由权矩阵方法进行了比较和讨论。