一类强2-正系统的整数值Lyapunov函数

针对双向循环负反馈系统对应的线性系统,即强2-正系统构造了整数值Lyapunov函数σ(·)。该函数定义在?n中的一个开稠集上,它表示n维向量坐标之间符号改变的次数。通过定义两类与σ(·)相关的整数值函数σ_(m)(·)、σ_(M)(·),借助这些函数具有的特性,证明了σ(·)沿着解的轨道具有衰减性;同时,如此定义的整数值Lyapunov函数若满足轨道衰减性,那么所对应线性系统几乎处处是一个强2-正系统。该函数为进一步研究负反馈系统的结构稳定性以及极限集的嵌入性质等提供了有效的研究工具,对于深入了解该系统的动力学提供了重要参考。

基于微分平坦的板球系统反步滑模控制

为改善板球系统轨迹跟踪控制误差大,控制精度低的问题,提出了一种基于微分平坦的板球系统反步滑模控制方法。首先基于欧拉-拉格朗日方程建立板球系统的运动学模型,通过合理简化得到解耦线性状态空间模型。以X轴方向控制器设计为例,利用微分平坦技术获得系统的目标状态量以及前馈控制量,建立误差系统,进而采用反步法实现对误差系统的滑模控制,利用李雅普诺夫稳定性理论证明了闭环系统的稳定性。算法中使用双曲正切函数抑制滑模的抖动,实现了对板球系统的轨迹高精度跟踪控制。仿真实验结果表明,该方法控制精度高,具有良好的控制效果。

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。

广义Lyapunov函数与微分系统关于两种量度的相对稳定性(Ⅲ)

讨论具有性质（V）的广义Lyapunov函数的确定与判别，从而基本上完成利用广义Lyapunov函数研究微分系统关于两种量度的相对稳定性问题．

广义Lyapunov函数与微分系统关于两种量度的相对稳定(Ⅱ)

利用广义Lyapunov函数来研究微分系统关于两种量度的相对稳定性，讨论它们之间的关系。得出微分系统关于两种量度的相对稳定性等价于广义Lyapunov函数具有某种相应的性质。

向量Lyapunov函数与集值微分系统的稳定性

讨论一类集值微分系统的稳定性问题。通过引入函数的上拟单调增的概念,并利用向量Lyapunov函数,给出连接两个高维系统解的新的比较定理。利用所得到的比较定理,给出集值微分系统等度稳定,等度渐近稳定和一致等度渐近稳定的判别准则。实例分析验证了所得结果的正确性。

广义Lyapunov函数与微分系统关于两种量度的相对稳定性（I）

根据微分系统关于两种量度的相对稳定性概念，引进广义Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数概念，讨论它的定义与性质，是结合稳定性概念对传统的Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数方法的一种推广。

一类切换系统的连续分段Lyapunov函数

切换系统是一类重要的混合动态系统,其稳定性不但与子系统是否稳定有关,还与切换控制函数有关。本文分析了在特定切换控制函数作用下,切换系统的稳定性,用连续分段Lyapunov函数讨论了切换系统稳定的充分条件。它不但适用于线性切换系统,对非线性系统也适用。连续分段Lyapunov函数的条件比公共Lyapunov函数和多Lyapunov函数的条件容易满足,能够分析含有不稳定子系统的切换系统的稳定性。最后给出两个例子说明了连续分段Lyapunov函数方法的有效性。

时变滞后随机大系统的稳定性：向量Lyapunov函数法

本文研究变系数、变时滞线性随机大系统的均方渐近稳定性．通过将Ｈａｌａｎａｙ不等式推广到高维空间、采用向量Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数、运用Ｍ－矩阵等工具，得到了随机大系统的稳定性判据．文中模型考虑了子系统之间的交互随机干扰，所得稳定性判据是滞后无关的．

基于鲁里叶型Lyapunov函数的电力系统次同步谐振稳定运行域的分析

将汽轮发电机六段轴系模型转化成标准鲁里叶控制系统,应用鲁里叶型Lyaponov函数对该非线性系统在平衡位置的稳定性进行详细的分析,确定轴系的稳定运行域,为电力系统SSR稳定运行域的可视化描述提供了新的思路。由于该方法是直接针对非线性系统的,故对小干扰和大扰动下的轴系扭振的分析均能适用。对IEEE第一基准模型(两段和六段轴系)的仿真结果表明了该方法的有效性。

具有零动态仿射非线性系统控制Lyapunov函数的构造

研究具有零动态仿射非线性系统控制Lyapunov函数的构造问题.提出通过求解一个Lyapunov方程获得可线性化部分的二次型控制Lyapunov函数.由可线性部分的控制Lyapunov函数和零动态部分的Lyapunov函数,通过构造一个正定函数,得到了整个系统的控制Lyapunov函数,且设计了可半全局镇定整个闭环系统的控制律.仿真实例说明了所提出方法的有效性.

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.

椭圆球面波函数微分系统求解及仿真

针对已有椭圆球面波函数求解算法计算量大、硬件实现复杂度高及产生困难的问题,从微分系统状态方程求解的角度,提出了一种计算精度高、时间及空间复杂度低的椭圆球面波函数求解算法,并在此基础上构建了易于硬件实现的产生椭圆球面波函数的系统仿真模型。将本文算法与Parr B提出的基于特征值分解的数值算法进行仿真比较,结果显示:两种算法求得的椭圆球面波函数具有一致的波形和频谱,而本文算法的复杂度要低于Parr B算法。同时,系统模型的仿真结果显示:系统输出波形与理论求解结果一致,验证了所构建系统模型的正确性和可行性。

采用多Lyapunov函数的混杂系统稳定性研究(英文)

针对一类由离散事件监控的连续动态子系统组成的混杂动态系统 ,首先分析利用多Lyapunov函数方法已有成果 ,指出切换超平面为滑动模时 ,利用这种方法不能确保混杂系统的稳定 .基于Filipov理论给出了能活稳定性结果 .对于混杂系统的连续动态子系统为线性时不变情况下 ,研究了混杂系统二次镇定条件 .最后给出一个例子来说明本文方法 .

基于模糊Lyapunov函数的离散模糊时滞系统H∞控制

研究一类离散T akag i-Sugeno(T-S)模糊时滞系统的稳定性分析和H∞控制器设计问题.通过构造适当的模糊Lyapunov函数,给出一种新型的基于线性矩阵不等式(LM I)的时滞相关稳定性充分条件,该条件比以往结果具有更小的保守性;在此基础上,提出了H∞模糊状态反馈控制器的设计方法.仿真结果表明了所提方法的有效性.

电力系统微分代数模型的奇异性和多能量函数面

研究了电力系统微分代数模型的奇异性和定义在约束流形上的能量函数面等,将抽象的概念在简单的2机单负荷3节点系统中以图形形象地说明,考察了该系统在恒功率负荷模型和一种动态负荷模型下的代数约束曲面、奇异点、多能量函数面、平衡点等随系统负载的变化情况。采用小扰动稳定性分析法、结构保持能量函数法和时域仿真法证实了该小系统在恒功率负荷模型下存在非正常运行点的稳定平衡点,并解释了一般时域仿真法不能处理该平衡点的原因。所得研究成果揭示了微分代数模型与奇异扰动模型的本质区别、奇异性与系统模型和系统负载的联系、结构保持能量函数法可能具有的内在保守性等,这对深入理解电力系统微分代数方程模型的拓扑结构、结构保持能量函数法和暂态电压稳定及其与功角稳定的关系具有一定的价值。

基于公共Lyapunov函数的一类切换系统H_∞鲁棒控制

针对一类含有参数不确定性的离散时间切换系统,在任意切换的情况下研究了这类系统的H∞鲁棒控制问题,利用公共二次Lyapunov函数法,设计了切换系统的状态反馈控制器。切换系统的不确定性满足一定的匹配条件,所设计的控制器能保证闭环系统鲁棒稳定且具有H∞扰动衰减度。可以通过求解一组线性矩阵不等式获得状态反馈控制器,仿真结果验证了设计方案的有效性。

基于分段模糊Lyapunov函数的模糊系统稳定性分析和保性能设计

针对一类Takagi-Sugeno(T-S)连续模糊系统,在分析模糊系统前提规则结构信息的基础上,研究了其稳定性和保性能设计问题.通过将模糊Lyapunov函数(FLF)和分段二次Lyapunov函数(PQLF)结合,构造出分段模糊Lyapunov函数(PFLF),并提出了一种新的并行分配补偿(PDC)控制器.基于PFLF方法,得到了线性矩阵不等式(LMI)形式的模糊系统分析与设计的求解方法.该方法继承了FLF与PQLF的优点.仿真实例表明:该方法所得稳定性判据更为宽松,具有更好的保性能控制效果.

线性多变量系统的控制Lyapunov函数构造

提出线性多变量系统控制Lyapunov函数(CLF)构造的一般方法.先证明可以通过解一类Lyapunov方程,得到线性系统二次型的CLF.接着证明了对于线性系统,这种方法可以提供所有二次型的CLF.最后证明了若线性系统存在CLF,那么必存在二次型的CLF.由此完全解决了线性系统的CLF构造问题.

非线性微分系统的反射函数与周期解

非线性微分系统解的几何性态在理论和应用中有着重要意义.利用反射函数理论,研究非线性微分系统具有满足特定关系式的反射函数的充要条件,并应用所得结论讨论周期非线性微分系统周期解的几何性态,建立该系统周期解存在及稳定的判定定理.所得结果为进一步解释一些物体的复杂运动规律,提供了新的理论依据和新的判定准则.