考虑CDC系统时滞的半主动悬架控制器设计研究

针对某高级轿车研制的CDC减振器原理样机,通过实验测试及其数据分析,建立了考虑CDC系统时滞影响的非线性系统模型。分别对单、双电磁阀两种模式CDC减振器进行了研究。充分考虑复杂多变的车辆实际运行工况及系统非线性因素(包括路面激励较大时可能导致的悬架缓冲块撞击,以及轮胎跳离地面等情况),基于建立的非线性车辆系统模型及不同激励水平输入下的非线性系统仿真,研究了减振器系统时滞对车辆性能的影响。结合NSGA-Ⅱ算法优化结果,设计了一个改进的天棚控制算法,分别对单、双阀减振器进行了车辆性能分析与对比。研究结果表明,采用最优天棚控制的双阀CDC减振器相比于单阀CDC减振器有更好的控制效果,且对CDC系统时滞适应能力更强。研究结果可为自主研发的减振器设计和改进提供指导,并为CDC半主动悬架控制算法设计提供重要依据。

线性时滞系统时滞独立稳定的充分条件

利用Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论，通过一个推广的Ｌｙａｐｕｎｏｖ矩阵方程得出时滞独立稳定的充分条件，基于这个充分条件建立了几个判定线性时滞系统稳定性的简单判据，并推导出系统具有任意指定收敛速度指数稳定的充分条件。计算例子说明了所得结果的有效性。

计及广域测量系统时滞影响的灵活交流输电系统阻尼控制器多目标设计

广域测量系统为有效抑制互联电网区间低频振荡提供了技术手段,但其量测信号传输时滞可能导致系统阻尼性能降低甚至失稳。本文针对广域测量环境下灵活交流输电系统(FACTS)阻尼控制器设计问题,建立了一种计及信号传输时滞的FACTS阻尼控制模型,并提出了以最大化阻尼比和时滞稳定裕度为目标的辅助阻尼控制器智能优化设计方法,该方法以多目标粒子群优化算法为基础,采用二维Sigma领导策略实现粒子加速搜索并通过混沌变异操作避免算法早熟,得到了基于模糊集的有序Pareto解集,克服了时滞相关镇定现有控制器综合算法仅能获得次优解的不足。两区四机互联电力系统算例表明利用该方法获得的FACTS阻尼控制器既能有效阻尼区间低频振荡,又能容忍一定的信号传输时滞。

非线性扰动不确定时滞系统时滞相关鲁棒观测器设计

研究一类具有非线性扰动的不确定时滞系统的时滞相关鲁棒稳定性及其基于观测器的时滞相关鲁棒控制问题 .将线性矩阵不等式 ( LMI,linear matrix inequality)与数值不等式( AVI,algebraic value inequality)方法相结合给出了开环系统渐近稳定及其指数稳定的时滞相关条件 .并设计了系统的观测器 。

非线性广义系统时滞相关的模糊控制

研究T-S模糊广义时滞系统的时滞相关稳定性问题．通过定义新的Lyapunov函数,给出时滞相关稳定性判据．进一步考虑模糊权重的作用,将不同子系统间的相互影响考虑到一个矩阵中,给出放宽的模糊控制器设计方案．数值算例表明所得结论较已有文献具有较小的保守性．

离散时滞系统时滞状态反馈D稳定容错控制

针对离散一步时滞系统传感器故障,采用状态反馈和带有时滞的状态反馈控制,给出了一个对传感器失效具有完整性的D稳定控制系统需满足的一个充分条件,进而给出控制器的设计方法和步骤,并推广至执行器失效情况,指出了时滞状态反馈增益矩阵的选取原则.仿真实验验证了该方法的有效性.

离散模糊时滞系统时滞相关稳定性判别与控制

针对具有时变时滞的离散Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统,提出一种新的时滞相关稳定性判别和控制器设计方法,以降低以往方法的保守性和难度。首先,在各个最大交叠规则组中构造一种新的分段离散型Lyapunov-Krasovskii函数。然后,提出和证明分别判定具有时变时滞的开环离散T-S模糊系统和闭环离散T-S模糊系统时滞相关稳定性的新的充分条件。并且,在运用并行分布补偿控制策略的基础上,设计具有时变时滞的闭环离散T-S模糊系统的模糊控制器。由于上述两个时滞相关稳定性的充分条件仅需在每个最大交叠规则组中分别寻找各自的公共矩阵,因此不仅克服了在整个可行域中需要寻找公共矩阵的缺陷,而且也减少了求解线性矩阵不等式的个数。最后,仿真示例验证此方法的有效性和优越性。

不确定时滞系统时滞相关鲁棒镇定

文章研究了线性不确定时滞系统的时滞相关反馈镇定问题。基于系统的状态反馈给出系统可反馈镇定的控制规律。利用线性矩阵不等式(LMI)给出了系统可反馈镇定的充分条件,最后用实例验证了所得结论的正确性。

电力系统时滞稳定裕度求解方法

时滞稳定裕度定义为一个系统在保证小扰动稳定的前提下系统可承受的最大延时值。确定电力系统的时滞稳定裕度对于合理利用相量测量装置/广域测量系统数据、设计广域稳定控制器具有重要意义。文中介绍了一种求解动力系统时滞稳定裕度的有效方法,它首先利用Rekasius变换,将时滞系统的特征方程由一个超越方程变换为普通多项式,并保证在临界特征值处Rekasius变换前后方程完全等效;进一步利用Routh判据确定时滞系统的临界特征值和相应的特征频率;最后借助单机无穷大系统验证了该方法的有效性。计算中发现:当负载和励磁放大系数增大时,单机无穷大系统的时滞稳定裕度会降低;而发电机的阻尼系数对系统时滞稳定裕度的影响则较为复杂,需要进一步加以研究。

一种电力系统时滞稳定裕度的简便求解方法

在保证小扰动稳定前提下,电力系统可承受的最大时滞称为时滞稳定裕度。给出了一种快速求解时滞稳定裕度的有效方法,它通过在有限区间内追踪一组复矩阵的特征轨迹来确定位于虚轴上的系统关键特征值,进而确定其时滞稳定裕度。该方法不对时滞系统特征方程超越项进行任何形式变换,适用于大规模时滞系统稳定裕度的求解。最后借助单机无穷大系统和WSCC-3机9节点系统,对单一和双时滞情况下的系统时滞稳定裕度进行了分析,验证了该方法的有效性。

一类非线性不确定时滞系统时滞依赖鲁棒干扰抑制

针对一类范数有界非线性不确定状态时滞系统,讨论其时滞依赖鲁棒干扰抑制问题.非线性不确定性无需满足任何匹配条件,采用将非线性不确定性转换为线性不确定性的方法来完成上述设计.基于LMI技术设计的时滞依赖无记忆状态反馈控制律,可保证闭环系统的鲁棒稳定性且能优化二次型干扰抑制水平.计算机仿真算例表明了该方法的有效性.

2种实际约束下的电力系统时滞稳定裕度

将满足如下2种约束时电力系统所能承受的最大时滞称为实用时滞稳定裕度(PDM):全部特征值实部小于给定值;全部特征值对应的阻尼因子大于给定常数。给出了一种求解电力系统PDM的简便方法,通过在有限区间内追踪一组复矩阵的特征轨迹以确定上述2种约束下的系统关键特征值及其PDM。最后借助单机无穷大系统和WSCC-3机9节点系统,对单一和双时滞情况下的系统PDM进行了分析,并与线性矩阵不等式(LMI)方法进行了比较,验证了该方法的有效性和计算效率。

单时滞系统时滞状态反馈H_∞控制

提出了在时滞系统的Ｈ∞ 控制中，引入当前状态反馈与时滞状态反馈的问题；应用传递函数与状态空间法相结合的论证方法，给出了时滞系统复合状态反馈Ｈ∞ 控制的可解判据；同时，得出了复合状态反馈控制律．

具混合时滞的中立型系统时滞依赖稳定性准则

基于线性矩阵不等式并运用Lyapunov稳定性第二方法,讨论了一类具有混合时滞的时滞依赖线性中立型系统的渐近稳定性问题;数值例子验证了所得结果的正确性并于已知结果进行了比较.

线性不确定时滞系统时滞依赖最优保成本控制

针对一类具有线性不确定时滞系统带有一定约束的鲁棒最优保成本控制器设计问题.利用线性矩阵不等式,构造了一系统二次性能指标的上界,此上界满足要求的不确定参数来说是鲁棒的,同时给出了最优控制器设计方法和数值例子说明该方法的有效性.

Lurie非线性系统时滞相关绝对稳定性分析

利用增广的Lyapunov泛函结合自由权矩阵方法,对非线性Lurie时滞系统的绝对稳定性问题进行了研究,得到了系统基于线性矩阵不等式(LMI)的具有更低保守性的时滞相关绝对稳定条件。数值实例表明,本方法所得结果优于已有文献中的结果。

具有控制器增益变化的离散系统时滞记忆鲁棒可靠控制

研究具有控制器增益变化的不确定时滞系统的鲁棒可靠控制。针对同时具有状态时滞和输入时滞的不确定离散系统,通过引入有增益变化的状态反馈控制器,给出了含有记忆和无记忆状态反馈鲁棒可靠控制器的存在条件。在H∞性能指标约束下,又给出了有外界扰动输入时含有记忆和无记忆状态反馈鲁棒H∞可靠控制器的设计方法。仿真结果表明了该方法的可行性。

电力系统时滞稳定分析的线性矩阵不等式方法

采用线性矩阵不等式LMI(linear matrix inequality)方法,进行电力系统的时滞稳定性分析。文中首先通过Lyqpunov-Krasovskii方法列解李雅普诺夫泛函,将时滞系统的稳定性判据表示为一组线性矩阵不等式;随后研究了在李雅诺夫泛函中引入松弛因子的方法来减少相关判据的保守性;最后利用Matlab和SCILab中的LMI求解工具,对某单机无穷大系统和WSCC-3机9节点系统,分析单一和双时滞情况下系统可承受的最大允许时滞,验证了所提方法的有效性。

基于果蝇算法的转子主动平衡系统时滞辨识

转子主动平衡控制过程中无法避免地存在时滞现象,这对高速转子系统的稳定性和动力响应产生显著影响,而时滞辨识是转子主动平衡控制研究中首要解决的难点问题。文章以转子系统为研究对象,建立了含时滞的转子主动平衡控制系统模型,设计了时滞辨识的优化目标函数,在果蝇算法基础上引入步长因子,提出了变步长的改进果蝇算法,使得迭代步长随迭代次数自适应变化,提高了算法的迭代速度和精度,最终实现了转子主动平衡控制系统的时滞辨识。实验结果表明,该文提出的时滞辨识方法能有效地辨识转子主动平衡控制系统的时滞量,且在迭代次数和精度上都优于标准的果蝇算法。

改进的不确定时滞系统时滞相关鲁棒镇定结论

针对一类不确定时滞系统,研究了其时滞相关鲁棒镇定问题.通过将整个时滞区间划分为许多子区间,并在每个子区间上定义不同的能量函数,定义了一种新的Lyapunov-Krasovskii泛函.基于此泛函,并借助线性矩阵不等式工具,给出了标称时滞系统的时滞相关稳定条件.基于得到的稳定条件给出了状态反馈控制器的设计方法,得到的控制律可保证相应的闭环系统鲁棒渐近稳定.最后,仿真示例表明了该方法的可行性.