具有输入时滞和预设性能的非线性系统有限时间动态面控制

针对一类具有输入时滞和动态不确定性的非严格反馈非线性系统的跟踪问题,提出一种新的基于预设性能的有限时间自适应跟踪控制方案.利用Pade逼近和辅助中间变量将有时滞系统转化为无时滞系统,采用由一阶辅助系统生成的动态信号处理未建模动态,引入双曲正切函数实现预设性能跟踪控制,并给出基于动态面控制方法的稳定性分析.在MATLAB环境中,以具有未建模动态和输入时滞的二阶非线性系统为例,对所提出的控制策略进行数值仿真.结果表明:所提出的控制方案能够避免现有有限时间控制所出现的虚拟控制求导奇异性问题,所有信号有限时间有界,跟踪误差收敛到预设的时变区间,可见控制算法切实有效.

动态非线性连续时间系统的小波神经网络辨识

将小波神经网络应用于动态非线性连续时间系统的辨识 ,同时为了使神经网络的训练达到全局最优和加速小波神经网络训练的收敛速度 ,提出了信赖域算法 ,并研究了信赖域算法的收敛性 .随后进行了算例仿真 ,证明了所提辨识方法的有效性 .

奇异摄动区间变时滞不确定非线性系统稳定性分析

奇异摄动系统是实际问题中普遍存在的一类系统,为了使此类系统在应用上达到一定的稳定,利用矩阵分块方法对含有不确定结构的奇异摄动区间变时滞非线性系统稳定性进行分析,通过构造新的Lyapunov函数,基于Lyapunov稳定性理论,结合舒尔补引理、积分不等式和线性矩阵不等式等方法推出奇异摄动系统在摄动参数界内时滞相关的稳定性判据.

一类时滞线性系统的变结构控制

研究一类状态变量具有时滞的线性系统的变结构控制问题，指出传统的切换函数在时滞系统中应当是一个切换泛函，给出了在系统谱能控条件下具有稳定滑动模态的切换泛函的设计方法．并利用趋近律设计了相应的变结构控制器．得到了一般时滞系统能够变换为所需要的时滞系统的条件．

大型连栋温室环境参数的线性时不变系统建模

华北地区大型连栋温室夏季强制通风降温的水、能消耗很大,为了使环境调控既能适宜作物生长又能降低调控消耗,迫切需要精确有效的环境温度和湿度动态模型。该文采用线性时不变系统的ARX模型及系统辨识方法,对华北地区连栋温室夏季强制通风降温动态过程进行室内温度和湿度建模。试验在2003年夏季6-7月进行,以1min的时间间隔连续采集室内温度、湿度、室外温度、湿度、光照强度、风速、风机运行状态和数据采集时刻8个参数,将采集的数据分成辨识集和证实集两组,用辨识集数据采用最小二乘法进行模型系数回归,用证实集数据进行模型验证,验证指标为最大绝对误差(MAE)、最大相对误差(MRE)、均方误差(RMSE)和可解释方差(vaf)。证实结果显示,温度模型的最大预测误差(MAE)为3.57℃,均方误差(RMSE)小于0.198℃;湿度模型的最大预测误差(MAE)为7.3%,均方误差(RMSE)小于0.624%;温度和湿度模型的vaf均大于98.9%。说明尽管模型在个别点的预测误差稍大,但总体的预测精度较高,能够满足一般情况下作物栽培对环境预测的要求。

一类非仿射非线性时滞系统的动态状态反馈镇定

本文讨论了一类非仿射非线性时滞系统的全局镇定问题.通过引入辅助积分系统和构造合适的LyapunovKrosovskii泛函,提出了一种基于反推法的时滞无关动态状态反馈控制器,所提控制方法无需时滞的任何先验知识.利用Lyapunov稳定性理论证明了该控制策略能够保证非仿射时滞系统状态渐近收敛于原点,且所有闭环信号全局有界.一个仿真实例进一步验证了所得控制方案的可行性与有效性.

一类线性参数变化时滞系统的H_∞控制

研究一类线性参数变化时滞系统的 H∞ 控制问题。这类系统的状态空间矩阵是一些时变参数的仿射函数 ,而这些时变参数是可以实时测量的。以线性矩阵不等式的形式给出了存在依赖于参数的动态输出反馈 H∞ 控制器的充分条件。当满足这些条件时 ,基于线性矩阵不等式的解可以构造出一种依赖于参数的动态输出反馈 H∞

线性不确定时滞系统变结构控制研究

针对具有有界不确定系数和未知常时滞的线性系统 ,选取切换函数作为切换流形 ,设计一类结构简单而易于实现的变结构控制器 。

具非线性中立项和多变时滞的二阶动态系统的动力学行为分析

利用Riccati变换技术和不等式技巧,研究时标T上一类具有非线性中立项和多变时滞的二阶泛函动态系统的动力学行为,在正则条件下获得了该类系统的一些新的动力学性质,进一步推广且改进了近年来已有的部分经典研究成果,并充分反映了时滞在系统振荡中的影响作用.

基于LMI的线性时滞系统输出动态反馈镇定

考虑线性时滞系统的输出动态反馈镇定问题.利用自由参数矩阵对闭环系统进行适当变换,并结合相应的Lyapunov-Krasovskii泛函得到了时滞相关的控制器存在性判据.利用控制器参数化方法,将控制器参数与泛函参数的求解归结为线性矩阵不等式解的形式,从而克服了时滞无关性及求解非凸优化问题所导致的保守性.仿真算例验证了结论的有效性.

非线性时滞系统自适应模糊动态面控制

针对含完全未知时滞的不确定非线性系统的控制问题,提出了一种自适应模糊动态面控制方案。首先采用模糊逻辑系统逼近系统的未知时滞函数,进而用参考信号代换逼近器输入中的未知时滞信号,取消了对未知时滞常作的假设,摆脱了控制器构造对时滞假设条件的依赖性。模糊逼近和时滞代换产生的误差则采用自适应边界技术处理。基于Lyapunov-Krasovskii泛函,证明了闭环系统所有信号半全局一致最终有界,通过调节设计参数可以实现任意的跟踪精度。仿真实例进一步说明了该方案的可行性。

时滞中立型线性系统的变结构控制

本文研究了一类时滞中立型线性系统的变结构控制问题 ,在系统谱可控的条件下给出了具有稳定的滑动模态的切换泛函的构造方法 ,并利用趋近率的概念和方法设计了该系统的变结构控制器 ,得到一般时滞中立型系统可变换成所需要的时滞中立型系统的条件 .

非线性变结构不确定连续系统的反馈控制

针对具有变结构且对象未知的单输入单输出的非线性系统模型的特点,基于自适应模糊,提出了一种具有投影功能的新型"扩张状态观测器".该方法能有效跟踪变结构非线性系统的各阶状态变量,拓宽了非线性状态误差反馈控制器和自抗扰控制器的应用范围,同时给予了稳定性证明.最后,通过数值仿真验证了方法的可行性和有效性.

一类变时滞非线性Lurie控制系统的绝对稳定性

应用Lypunov函数方法讨论了一类变时滞非线性控制系统的绝对稳定性。得到Lurie控制系统绝对稳定的充分条件。文末用例子说明此方法的有效性。

基于参考模型的线性时不变系统的故障诊断

首次将模型参考自适应思想引入控制系统的故障诊断 ,提出了一种基于参考模型的新型故障诊断方法。该方法首先利用带有未知输入状态观测器观测出系统状态 ,然后通过观测状态和参考模型的状态构造出残差信号 ,再利用最小二乘法估计出故障的幅值大小 ,并给出了估计误差的计算公式。仿真结果表明了该方法的有效性。

多输入多输出有界变时滞非线性系统的绝对稳定性判据

以时滞反馈控制系统为背景 ,通过建立Liapunov Razumikhin函数来分析多输入多输出变时滞系统零解的绝对稳定性 ,通过对时滞界估计来达到系统零解的绝对稳定性判定。

具有变时滞的线性系统的时滞相关稳定性

具有时滞的控制系统是工程实践中经常遇到的一类重要的非线性控制系统。根据微分方程理论和矩阵指数特性 ,提出了具有不确定性的时滞控制系统与时滞相关和与时滞无关稳定的充分性判据 ,并给出系统衰减速率的估计方法。该方法仅需假定时滞有界 ,因而其结论适用于变时滞的系统。同时还给出了应用实例 ,并与相关成果进行了比较 ,计算结果表明了该方法的有效性。

非线性时变系统的稳定性

研究非线性时变系统的稳定性问题。通过引入具有齐次导数的时不变 L yapunov函数和近似系统的概念 ,给出一般非线性时变系统的零解渐近稳定的两个充分条件。应用实例显示出所给出方法在应用中是有效和方便的。

高阶非线性时滞系统的神经网络动态面控制

针对一类具有未知时变时滞的不确定高阶非线性系统,基于增加幂次积分方法,提出了一种非光滑状态反馈自适应神经网络动态面控制设计方案。通过构造适当的Lyapunov-Krasovskii泛函处理了未知时变时滞不确定项;通过利用神经网络权值范数的适当形式幂次函数,将神经网络用于对在单步递推中所构造的未知函数进行建模;采用动态面技术,解决了"微分爆炸"问题。所提控制方案能够保证闭环控制系统的状态量和跟踪误差半全局一致终结有界。最后,仿真算例结果表明了该方案的有效性。

线性时不变系统集员辨识的区间算法

在不确定但有界(UBB)噪声假设下,提出一种针对线性时不变系统参数集员辨识的区间算法.借助区间数学,寻求与观测数据和噪声相容的参数的最小超长方体(或区间向量),推导了递推列式,并分析了算法的收敛性.此算法不仅可以给出参数估计值,还可以给出参数的不确定性界限.通过数值算例,将此算法与Fogel 椭球算法和最小二乘算法进行了比较,显示了其计算量小和精度高的优点.