单输入单输出微分代数系统的多指标非线性控制方法

针对含隐函数的单输入单输出微分代数系统,提出多指标非线性控制设计方法,以确保各状态量均具有良好的动、静态性能。借助于哈特曼–格鲁勃曼(Hartman-Grobman)定理推证非线性微分代数系统对应的一次近似系统的特征根与输出函数中参数矩阵(c1,c2)之间的关系,从而揭示了该方法的实质。将该方法应用于非线性微分代数模型的发电机单机无穷大系统中,设计了一个多指标的非线性励磁控制律。仿真表明:该控制律既能增强系统的稳定性,又能提高发电机机端电压控制精度,使各个状态量快速地追踪其给定值。说明该方法能有效地解决微分代数系统的动、静态性能的协调问题。

基于微分代数系统的STATCOM与发电机励磁的多指标非线性协调控制(英文)

从静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)的内部结构入手,选用STATCOM的脉冲控制角??和STATCOM超前系统电压角???为控制量,提出一种新型的STATCOM控制模型,可有效克服以往STATCOM模型需假设强约束条件的缺点。基于微分代数系统,结合多指标非线性控制(multi-index nonlinear control,MNC)设计理念,完成STATCOM与凸极式发电机励磁的协调控制策略的设计,并通过单机无穷大系统对其进行暂态仿真。仿真结果同线性最优控制法进行对比,表明本文所设计的6阶协调控制模型是合理而有效的;利用MNC法设计的协调控制策略能有效提升系统的动、静态性能。

非线性微分代数系统的稳定性

本文发展了微分代数系统的稳定性理论 ,讨论了微分代数系统在平衡点近旁的正则性问题 ,给出其在平衡点处的受限形式 ,建立了受限系统Lyapunov稳定性的基本定理 ,得到了微分代数系统平凡解渐近稳定的判别准则 .

多输入多输出微分代数系统的多目标反馈非线性控制方法

针对多输入多输出微分代数非线性系统,提出多目标反馈非线性控制设计方法(nonlinearcontroldesignmethod withmulti-objectivefeedbacks,NCMOF)。该方法将所关心的控制目标量转换到线性空间,使推导出的反馈控制律包含所有目标量的反馈信息,实现多目标反馈控制。根据Hartman-Grobman定理,将NCMOF应用于线性控制系统,推证出非线性控制设计方法的实质:通过改变非线性反馈控制律参数来调整系统的极点配置,以获得良好的系统控制性能。将NCMOF应用于含STATCOM的3机9节点电力系统,设计一类仅需要本地信息量的分散协调非线性控制律。仿真结果表明,所设计的控制规律既能提高系统的稳定性和改善系统各状态量的动态响应特性,也能准确控制发电机机端电压、有功功率和STATCOM接入点电压等目标量在其给定值上运行,有效协调系统的动、静态性能。

线性时变微分代数系统的稳定性

讨论了线性时变微分代数系统的稳定性 ,直接由方程系数给出稳定性的判定条件 .

解分数阶微分代数系统的Adomian分解方法

研究了利用Adomian分解求解分数阶微分代数系统的方法.分析了代数约束对Adomian方法求解的影响,指出直接解出代数约束变量,将原系统转化为微分系统进行Adomian分解的困难.提出确定代数变量级数解各分量的新方法,据此进行Adomian分解,得到整个系统的级数解.特别研究了代数约束为线性的分数阶微分代数系统的Adomian解法,证明了各变量间的线性代数约束关系可以转化为相应级数解中各分量的线性关系,从而方便求解,并结合具体例子证明了该方法简便有效.

(ρ ,σ)-方法关于刚性延迟微分代数系统的非线性稳定性

本文涉及 (ρ ,σ) 方法应用于 1 指标的非线性刚性延迟微分代数系统的稳定性 .证明了求解常微分方程(ODEs)的 (ρ,σ) 方法的 (强 )G(c ,p ,q) 代数稳定性导致相应延迟微分代数系统方法的 (渐近 )

微分代数系统的无源性

考察了微分代数系统的无源性的控制问题.提出了微分代数系统无源的定义以及KYP特性的定义.利用类似微分几何理论的方法,通过引入微分代数系统的M导数,推出了微分代数系统无源与KYP特性等价的定理和微分代数系统无源性的充分必要条件.最后给出了无源控制器存在的条件.M导数的方法可以看作是L导数方法的延伸.本文所获得的一系列结果,使来自于物理系统的无源概念与控制理论有机结合起来.

一类非线性微分代数系统的渐近输出跟踪

针对一类非线性微分代数系统,提出系统渐近输出跟踪的概念.利用M导数方法及系统的M向量相对阶,分析了此类系统的渐近输出跟踪,得到了此类系统可实现渐近输出跟踪的条件.对一组确定的参考输出给出了反馈控制律,使对应的闭环系统有确定的不含脉冲的解,并实现了系统的输出渐近跟踪确定的参考输出.通过算例证明了所给出方法的正确性与可行性.

离散微分代数系统的有界性及周期解的存在性

研究离散微分代数系统的解的有界性,得出若一个具有周期性质的离散微分代数系统的解是最终有界的,则必存在周期解.利用广义Lyapunov函数研究一类离散微分代数大系统,给出了其存在周期解的充分条件.

一类奇异微分代数系统的数值解

首先利用级数解的Padé逼近算法,给出了一类奇异微分代数系统的数值解,然后运用4阶隐式Adams方法及经典RK方法给出的初值给出了此类系统的数值解,最后通过误差估计表明Padé逼近算法是可行的.

一类非线性微分代数系统的能控性子分布

能控性子分布在系统的能控性分解中起着重要作用.针对一类非线性微分代数系统,利用M导数方法,提出了能控性子分布的概念.给出了一个计算包含在某些分布内的最大能控性子分布的算法,同时讨论了该算法的一些性质.最后,给出一个例子说明如何利用本文给出的算法计算此类微分代数系统的包含在某给定分布内的最大能控性子分布.

一类时滞生态经济微分代数系统的建模与分析

建立了一类时滞生态经济微分代数系统,并研究了其正平衡点的稳定性.当以时滞为分支参数时,利用微分代数系统的标准型和中心流形等理论和方法,讨论了该系统在其正平衡点处的Hopf分支及其分支方向.

计算微分代数系统稳定域的迭代Lyapunov函数方法

用迭代Lyapunov函数方法对微分代数系统稳定域进行了研究,根据所研究的微分代数系统形式,构造一个Lyapunov函数,然后对这个Lyapunov函数进行逐次迭代,给出了微分代数系统稳定域逐次扩大的迭代算法,数值实验表明迭代Lyapunov函数方法应用于微分代数系统稳定域的估计比单个Lyapunov函数具有良好的优越性。

含参量的非线性微分代数系统的程序算法与应用

目的针对含未知参量的非线性微分代数系统,建立有效程序分析的方法.方法以每个时间点上未知乘子参量为设计变量,以微分方程和代数方程约束条件关系为目标函数,构建确定未知乘子参量计算的优化问题,并编制未知乘子参量函数和状态量函数的按时间步长逐步分析计算程序.结果分析了双摆动力学算例,获得精确的计算结果,表明了笔者提出算法的正确性.结论提出的程序算法解决了复杂微分代数系统的直接求解,为复杂工程实际问题的计算与应用提供了良好条件.

微分代数系统的实时控制计算

文中提出微分代数系统的一些实时控制计算方法，进行误差估计，给出采样间隔与控制误差的关系。对于一个模型问题进行了稳定性分析，画出稳定区域。

延迟微分代数系统的隐式中点法稳定性判据

延迟微分代数系统广泛出现于各工程领域 .针对一类刚性延迟微分代数系统 ,给出了隐式中点法的整体与渐近稳定性判据 ,其判据基于系统的非经典李普希滋条件 .

微分代数系统的实时控制计算方法

提出微分代数系统的一个实时控制计算方法，进行误差估计，给出采样间隔与控制误差的关系。对于一个模型问题进行了稳定性分析，画出稳定区域，给出保证控制稳定的采样间隔的取值范围。

带有多时滞和Holling第Ⅲ类功能性反应的生态经济微分代数系统的稳定性与Hopf分支

建立并分析了一个具有多时滞和Holling第Ⅲ类功能性反应的生态经济微分代数系统.得到了正平衡点及正平衡点存在的条件,利用同胚变换将微分代数系统转化为常微分方程,对该方程进行线性化,得到含有多时滞的非线性特征方程.通过讨论得到平衡点局部渐近稳定的充分条件,当时滞参数通过某些特定值时,系统在平衡点附近出现Hopf分支现象.数值模拟验证了理论分析结果.

一类微分代数系统并行仿真算法

利用对误差的预校正技术,本文提出一类微分代数系统的并行仿真算法,进行仿真误差估计。对于一个模型问题进行稳定性分析,画出稳定区域。计算实例表明算法是有效的。