慢时变系统:指数稳定性和稳健适应控制

本文首先给出线性慢时变系统x(t)=A(t)x(t)指数稳定的一个新的充分条件,进而考虑带有未建模动态和外部干扰的连续时间适应控制闭环系统的一般形式,给出了系统稳定的一些充分条件,这一结果可作为研究各种连续时间适应控制算法稳健稳定性问题的有力工具。

慢时变化工过程裕量释放机制分析

化工过程普遍存在慢时变特性,在一个运行周期内慢时变参数的变化造成化工装置性能逐渐下降。为此,过程设计时需要按照慢时变参数可能的“最坏”影响对设计变量留出足够的设计裕量,在一个运行周期内通过操作逐渐释放,补偿慢时变参数的不利影响,且理想操作是保证到运行周期结束时化工装置性能恰好达到过程约束边界。本文对慢时变过程设计裕量的释放机制进行了分析,考虑含慢时变参数的全周期操作优化通用动态模型,通过最优控制的极小值原理求解该优化问题,建立了最优裕量释放轨迹和慢时变参数变化曲线之间的联系,从而证明最优裕量释放只与慢时变化工过程的运行周期有关。以乙炔加氢反应器为例验证了该裕量释放机制,对于慢时变化工过程,设定的运行周期越短,设计裕量释放越快,仅能获得较高的短期经济效益;反之,设定较长的运行周期,设计裕量缓慢释放,能获得更高的长期经济效益。

重力时序变化系统稳定性的研究

把重力时序系统视为慢时变系统,根据线性系统分析的理论方法,用差分方程描述该系统的等价参数模型,通过判断参数序列的稳定性来探索前兆异常。对河西流动重力观测网1994—2009年3个测点的观测数据的计算分析验证了该方法的有效性,但失稳与地震前兆的关系还需进一步研究。

跨断层形变的慢时变结构分析与异常识别初探

将自适应控制理论引入跨断层流动形变分析。利用甘肃及与宁夏、青海交界的监测区内石灰窑口、红柳峡、窝子滩、扁都口、南营5个场地典型观测曲线,构建慢时变前兆系统结构,研究其与6级左右及6级以上地震孕育-发生过程的可能关系。可显示震前中短期阶段最大特征根模1.0以上异常,异常识别较原始观测曲线分析减少了人为性与经验性,也反映出断层形变前兆系统结构的动态变化和自适应性。

基于自适应Smith预估器的补偿模糊神经网络控制

针对滞后慢时变系统,利用 Adaline 网络在线辨识被控对象的静态增益和纯滞后时间,实时调整 Smith 预估器的参数,并采用补偿模糊神经网络作为控制器的控制方法。将该方法用于纸浆浓度控制系统,仿真实验结果表明了该方法的有效性和实用性。