不平衡电网电压下MMC-UPQC的Lyapunov函数控制方法

统一电能质量控制器(UPQC)结合模块化多电平换流器(MMC)而成的MMC-UPQC系统能够解决高压下电能质量问题,但目前MMC-UPQC常用PID等线性控制来补偿电流和电压,但因MMC-UPQC为非线性、多变量对象,因此,PID等线性控制难以得到满意的补偿效果。为此,提出将非线性Lyapunov函数控制用于MMC-UPQC电流和电压的补偿控制。首先,对不平衡电网下MMC-UPQC进行数学建模;接着,对不平衡电网下MMC-UPQC的电气量进行正负序分离;然后,将提出的Lyapunov函数控制用于不平衡电网下MMC-UPQC的电能质量补偿,并证明了Lyapunov函数控制系统的稳定性,推出了Lyapunov函数控制增益的稳定范围;最后,在仿真系统平台上对Lyapunov函数控制和传统PID控制两种方法进行仿真实验比较,仿真结果验证了Lyapunov函数控制方法能够更好地补偿MMC-UPQC电流和电压的电能质量。

切换广义系统的一类统一Lyapunov函数初探

切换系统作为混杂系统中的重要一类,已经进行了深入广泛的研究.本文通过构造一类统一Lyapunov函数的方法,研究切换线性广义系统的稳定性.首先构造了i∈{1,2}时的一个Lyapunov函数;并证明此Lyapunov函数是切换广义系统的一个统一Lyapunov函数;其次利用相似的构造方法推广到i∈{1,2,…,N}的情况,其中A_i,i∈{1,2,…,N}是状态矩阵且是可交换的;最后,给出了在任意切换律下使得该切换广义系统渐近稳定的充分条件.

统一混沌系统的混合同步在图像加密中的应用

研究参数已知的统一混沌系统的混合同步现象,在这种同步模式中,系统的一部分状态正相同步,而其它状态反相同步,设计了一个简单的单向线性反馈控制器,提出实现混合同步的充分条件.采用近似熵算法对耦合的混沌同步系统的复杂性研究结果表明,与单一混沌系统相比,本文实现的同步系统具有较高的复杂度.最后,基于该同步系统实现了一个图像加密方案,加密方案采用典型的图像加密框架,混乱阶段采用2D标准映射方案,扩散阶段采用像素的位置信息进行像素值替换,仿真实验结果与安全性分析表明,该算法加密效果良好,安全性较高.

参数未知的统一混沌系统中的混合同步现象

研究了一种新的混合同步现象,在这种同步模式中,系统的一部分状态正相同步,而其他状态反相同步.主要研究了参数未知的统一混沌系统的混合同步问题,设计了一个简单的单向线性反馈控制器和一个针对未知参数的参数更新律,并基于Lyapunov稳定性理论,提出了一个实现混合同步的充分条件.对统一混沌系统中参数取两个不同值的数值仿真结果表明,所提方法能够实现正反相同步共存的混合同步方案.设计的同步控制方法适用于实现类似混沌系统或超混沌系统的混合同步,具有较强的实际应用价值.

参数不确定统一混沌系统的脉冲控制

针对一类参数不确定的统一混沌系统,提出一种脉冲控制方法.该方法采用系统状态变量的线性反馈作为脉冲控制信号,来实现统一混沌系统的全局渐近稳定,同时给出了统一混沌系统新的全局渐近稳定判据,并对其进行了扩展,与现有的研究结果相比,降低了全局渐近稳定条件的保守性.该方法所设计的控制器结构简单,易于实现,且响应速度快,可为保密通信与混沌载波信号扩展谱等应用提供坚实的理论基础,理论分析和仿真结果验证了方法的有效性.

力矩受限的非完整WMR镇定与轨迹跟踪统一预测控制

针对动力学模型描述的非完整轮式移动机器人,研究了存在控制输入约束情况下的镇定及轨迹跟踪统一预测控制问题.基于控制Lyapunov函数,设计了满足稳定性条件及输入约束的终端控制器,给出了相应的终端域,分别以跟踪圆轨迹和并行泊车为例给出了轨迹跟踪与镇定控制的仿真结果.

统一混沌系统的脉冲鲁棒镇定

对统一混沌系统的鲁棒镇定问题进行了分析,采用脉冲控制方法对该类系统进行控制,利用Lyapunov函数得出受不确定扰动的统一混沌系统鲁棒镇定的充分条件,并且用数值仿真说明得到的充分条件是有效的。

非线性切换系统不变集的输出反馈镇定

利用一个非负函数V(x)提出一个新的输入输出对状态稳定的概念—输入输出对V(x)稳定.基于这一概念并结合系统无源性的结论,提出了一类非线性切换系统不变集可输出反馈镇定的充分条件.利用统一Lyapunov函数和多Lyapunov函数给出了定理的证明.最后,详细讨论了输入输出对V(x)稳定与输入输出对状态稳定的关系.