具有扇区非线性输入的混沌系统函数投影同步

研究了具有扇区非线性输入且含有模型不确定和外部干扰的混沌系统的修正函数投影同步问题。基于Lyapunov稳定性理论和滑模变结构控制方法,设计了统一的滑模控制器和自适应更新规则,使得混沌驱动系统和响应系统按照期望的函数尺度因子矩阵实现同步。所设计的控制器不受扇区非线性输入、模型不确定性和外部干扰的影响,具有很强的鲁棒性。以超混沌系统为例的仿真实验证明了该方法的有效性。

具有扇区非线性和死区的多输入Lorenz系统的滑模控制

设计了具有扇区非线性和死区的多输入不确定Lorenz系统的滑模变结构控制器,从理论上证明了该控制器的有效性.在该控制器作用下,受控Lorenz系统可以迅速到达任意目标轨道,且不受输入的扇区非线性和死区、参数的不确定性及外部噪声的影响,具有很强的鲁棒性.最后通过对受控Lorenz系统的仿真研究,验证了该控制器的有效性.

输入为扇区非线性的不确定系统的鲁棒镇定

讨论一类输入为扇区非线性的不确定系统的渐近镇定问题。在假设系统不确定性满足匹配条件的情况下 ,基于无源性理论用逻辑切换得到了控制规律 ,并给出镇定这类系统的一种新的鲁棒控制方法。仿真算例表明该方法具有良好的控制效果。

基于滑模控制实现具有扇区非线性和死区输入的主从混沌系统同步

分析了一类控制输入具有扇区非线性和死区的不确定主从混沌系统的同步控制问题,设计了一个滑模变结构控制器,并从理论上证明了该控制器能够快速、有效地实现此类主从混沌系统的同步化,并且不受输入非线性、死区以及外部噪声等因素的影响,具有很强的鲁棒性.最后通过对主从Chen系统的自同步和Lü系统与Chen系统的异结构同步的仿真研究,验证了该控制器的有效性。

具有扇区非线性和死区的混沌系统的跟踪控制

研究控制系统优化问题,由于系统具有扇区非线性和死区的混沌系统的跟踪控制,针对系统的稳定性和跟踪响应特性优化问题,首先通过滑模控制的方法,设计了一个时变滑模控制器并提出了控制规律。利用李雅普诺夫稳定性理论,证明了控制器能够有效的实现Duffing混沌系统的状态跟踪给定的充分光滑信号,Duffing混沌系统在时变滑模控制器下不受输入非线性、死区以及外部噪声等因素的影响。实验结果证明在死区原点对称和死区原点非对称情况下,控制器跟踪的有效性能满足系统的要求,为系统设计提供了支持。

一类输入为扇区非线性的不确定动力系统的指数镇定

研究一类输入为扇区非线性的不确定动力系统的指数镇定问题 ,在假设系统不确定性满足匹配条件的情况下 ,基于 L yapunov稳定性理论给出了一种连续型的鲁棒指数镇定控制器方案。在模型的部分不确定上界未知时修改了控制器 ,并得出全局渐近收敛的结果。

用滑模控制方法实现具有扇区非线性输入的主从混沌系统同步

分析了一个具有扇区非线性输入且含有参数不确定性以及外部噪声干扰的主从混沌系统的同步控制问题.设计了一类同步滑模变结构控制器,并从理论上证明了该控制器的有效性.研究表明该控制器不受受控系统的参数变化和噪声干扰的影响,具有很强的鲁棒性.最后通过对主从Duffing_Holmes系统的仿真研究,验证了该控制器的有效性.

一类非线性系统的扇区模糊建模方法

针对一类非线性系统的建模问题,以扇区非线性化为基础,提出了一种T-S模糊建模方法。首先在论域上确定出系统中非线性项的最大值和最小值;然后给出非线性项的隶属度函数;最后建立了非线性系统的T-S模糊线性模型。本算法计算简单,容易实现,同时,仿真结果也表明算法能够有效实现对原系统的逼近。

具有扇区输入非线性的三轴MEMS陀螺仪鲁棒自适应控制

微机电系统(micro-electro-mechanic system,MEMS)陀螺仪在制造和应用过程中会受到系统参数不确定、外界干扰和力电换能器非线性效应的影响,降低MEMS陀螺仪的检测精度。提出一种基于增益自适应的滑模控制策略对MEMS陀螺仪3个轴向轨迹进行控制,采用一种基于时变死区技术的积分自适应律估计参数不确定和干扰的上界以避免估计发散,选择合适的控制律消除非线性扇区输入的影响,实现陀螺3个轴向的轨迹跟踪指定的参考运动,从而提高检测精度。最后利用Lyapunov直接法证明了闭环误差系统的渐近稳定性和所有信号的有界性。仿真结果表明了该策略的有效性。

非线性网络控制系统故障检测和控制器协同设计

针对一类具有随机丢包的扇区非线性的离散网络控制系统,在系统存在外部干扰情况下,研究一种故障检测与控制器的协同设计策略。将传感器到控制器通道和控制器到执行器通道的随机丢包建模为两种不同的相互独立的伯努利分布的白噪声序列,设计基于观测器的故障检测滤波器产生残差信号,采用李雅普诺夫方法,给出并证明当不存在外部干扰时离散网络控制系统均方指数稳定,且当存在干扰情况下具有性能指标的充分条件。将离散非线性网络控制系统的控制器和故障检测滤波器的参数求解转化为线性矩阵不等式(LMI)的凸优化问题,确保残差和故障估计误差尽可能小,最后仿真结果验证了方法提出的有效性。

基于模块化多电平矩阵换流器的柔性低频输电系统大信号稳定性分析

为了实现“双碳”战略目标,推动我国能源转型,实现海上风电等大规模新能源的安全可靠送出成为研究关键。柔性低频输电系统通过降低输电频率来提高输送能力并节省经济成本,逐渐成为“新型电力系统”中除传统工频输电和直流输电方式之外的有益补充。但是,柔性低频输电系统的稳定性问题,尤其是大信号稳定性问题仍是工程实践中的难题。为此,采用Lyapunov直接法对基于模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter,M3C)的柔性低频输电系统进行了大信号稳定性分析。首先针对系统非线性状态方程阶数较高,导致难以通过经验或者线性系统Jacobian矩阵方法直接构造能量函数的难题,通过扇区非线性方法建立了模糊模型,简洁快速地构建了系统能量函数并计算了大信号稳定吸引域(large signal domain of attraction,LS-DOA)。其次引入多维空间吸引域的映射方法,从频率差异的角度更加直观地揭示了主电路和控制系统等参数对系统大信号稳定性的影响。然后结合线性矩阵不等式(linear matrix inequality,LMI)凸优化理论,分析了系统大信号不稳定的相关机理并给出了高效的镇定策略。最后通过MATLAB/Simulink建立了系统模型,实现了对理论分析的仿真验证,研究结果对柔性低频输电系统的工程实践有一定的参考作用。

基于滑模变结构的分数阶机械臂有限时间振动抑制方法研究

结合滑模控制技术对分数阶机械臂模型提出一种控制方案,使系统产生的振动现象在有限时间内得到有效抑制。为提高控制方法的实际可行性,充分考虑了系统集总参数不确定性和扇区非线性输入的不利影响;通过构建分数阶P(ID)α终端滑模面,设计了分数阶型未知参数自适应律及有限时间控制器,可实现分数阶机械臂模型的有限时间振动抑制;通过调整分数阶微分阶次能方便地调整收敛时间。仿真结果验证了方法的有效性和可行性,具有很好的推广应用价值。