用投影方法求耗散广义Hamilton约束系统的李群积分

针对耗散广义Hamilton约束系统,通过引入拉格朗日乘子和采用投影技术,给出了一种保持动力系统内在结构和约束不变性的李群积分法· 首先将带约束条件的耗散Hamilton系统化为无约束广义Hamilton系统,进而讨论了无约束广义Hamilton系统的李群积分法,最后给出了广义Hamilton约束系统李群积分的投影方法· 采用投影技术保证了约束的不变性,引入拉格朗日乘子后,在向约束流形投影时不会破坏原动力系统的李群结构· 讨论的内容仅限于完整约束系统。

具有不确定转移速率的广义马尔可夫跳变系统的耗散模糊控制

研究了具有不确定转移速率的广义马尔可夫跳变系统的耗散模糊控制问题.首先,建立了一个新的李雅普诺夫函数,进而得到了能够保证系统随机可容许并且具有给定耗散性能指标α的有界实引理.利用时滞分割方法和新的不等式去处理函数,从而在一定程度上减少了结论的保守性.其次,基于这些因素,得到了可以利用严格的线性矩阵不等式求解的期望控制器的显式表达式.在设计控制器的过程中,将不确定转移速率分为两种情况,进而得到了两种不同情况下的线性矩阵不等式.最后,一些数值算例反映出本文方法具有较小的保守性和有效性.

滞后离散广义系统的鲁棒严格耗散控制

研究确定的及不确定的滞后离散广义系统的无记忆状态反馈严格耗散控制器设计问题.利用线性矩阵不等式(LMI)方法,首先给出滞后离散广义系统容许(即正则、稳定、因果)且严格耗散的条件,然后通过矩阵不等式(MIs)得到无记忆状态反馈严格耗散控制器的存在条件和设计方法;进而针对除E外其余系数矩阵均具有范数有界不确定性的滞后离散广义系统,利用矩阵不等式的解设计鲁棒严格耗散控制器,保证闭环系统广义二次稳定且严格耗散.

线性广义系统的鲁棒严格耗散控制

利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出线性广义系统容许且严格耗散的充分必要条件,由此得到状态反馈和动态输出反馈严格耗散控制器的存在条件及设计方法.考虑除E外所有系数矩阵均具有范数有界时变不确定性的广义系统的鲁棒严格耗散控制问题,给出了系统广义二次稳定且严格耗散的充分条件,以及状态反馈和动态输出反馈鲁棒严格耗散控制器的存在条件及构造方法.

随机激励的耗散的Hamilton系统理论的研究进展

近几年中，利用Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统的可积性与共振性概念及Ｐｏｉｓｓｏｎ括号性质等，提出了高斯白噪声激励下多自由度非线性随机系统的精确平稳解的泛函构造与求解方法，并在此基础上提出了等效非线性系统法，提出了拟Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统的随机平均法，并在该法基础上研究了拟Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统随机稳定性、随机分岔、可靠性及最优非线性随机控制，从而基本上形成了一个非线性随机动力学与控制的Ｈａｍｉｌｔｏｎ理论框架．本文简要介绍了这方面的进展．

离散广义系统的严格耗散分析与控制

对离散广义系统,考虑了关于二次型供给率严格耗散控制问题.建立了严格耗散与扩展严格正实之间的等价性.利用线性矩阵不等式(LMI),给出了离散广义系统严格耗散的充分必要条件,并着重推导了其成立的严格LMI条件.针对输入向量维数等于状态向量维数的系统.分别利用非严格LMI及严格LMI,讨论了状态反馈下的严格耗散控制问题,并给出控制器的设计方法.也讨论了输入向量维数小于状态向量维数的情况.最后通过仿真算例说明所给方法的有效性和普遍性,同时显示了严格LMI条件在耗散控制问题中,比非严格LMI具有的优势.

约束力学系统运动方程积分的数值耗散研究

以数值积分求解约束力学系统指标-2的微分-代数方程(DAEs)为例,介绍了直接积分方法中的Newmark方法和HHT-α方法在约束力学系统仿真中的应用。主要从算法有无数值耗散、耗散量的多少以及如何控制耗散量的角度研究了这两种方法,并与BDF方法、Radau5方法以及ode45的数值耗散量进行了比较,得到的结果对于这些算法的使用,对于商业动力学仿真软件"求解器"中算法的选取有重要的指导意义,同时数值实验也表明辛算法也可以应用到非保守系统,虽然此时辛结构不再保持,但算法"无"数值耗散,可以更好的反映系统能量的变化。

不确定时滞马尔可夫切换广义系统的鲁棒严格耗散控制

首先将严格耗散概念引入到时滞马尔可夫切换广义系统中,然后利用线性矩阵不等式给出了该系统随机容许且严格耗散的充分条件;进而设计状态反馈鲁棒严格耗散控制器,使闭环系统鲁棒随机容许且严格耗散.

时滞Takagi-Sugeno模糊广义系统鲁棒耗散控制

针对具有时滞的Takagi-Sugeno(T-S)模糊广义系统,提出了设计鲁棒耗散控制器的新方法.利用矩阵分解理论,Lagrange插值多项式理论和规范化隶属函数的特性,给出了使闭环系统容许、严格耗散的充分性条件.利用线性矩阵不等式技术给出了时滞耗散控制器的设计方案.算例结果表明,所提出的耗散控制方法一体化了H∞控制和无源控制,使得在实际物理系统的控制过程中可节约成本和减少系统设计时间.

电力系统微分代数模型耗散Hamilton实现

对非线性微分代数模型电力系统的耗散Hamilton实现问题进行了研究.首先提出了非线性微分代数系统的耗散Hamilton实现结构,给出了完成常值耗散Hamilton实现的充分条件;然后证明单机单负荷电力系统必然存在耗散Hamilton实现,并构造出系统的一个耗散Hamilton实现.

离散马尔可夫跳跃广义系统的鲁棒严格耗散控制

考虑具有范数有界不确定性的离散马尔可夫跳跃广义系统的严格耗散性分析和控制问题.首先将严格耗散概念引入到离散马尔可夫跳跃广义系统,利用线性矩阵不等式给出了离散马尔可夫跳跃广义系统鲁棒随机容许且严格耗散的充分条件;然后利用矩阵不等式给出了状态反馈鲁棒严格耗散控制器的存在条件和综合方法.最后通过数值算例说明了所提出方法的有效性.

一类广义系统的有限时间鲁棒耗散控制

针对一类双边模糊模型描述下的模糊广义系统,考虑了其具有参数不确定性和外部扰动时的有限时间稳定性问题,利用线性矩阵不等式(LMIs)技术,给出了该类模糊广义系统有限时间稳定的充分条件;设计了基于平行分布补偿(PDC)的有限时间鲁棒控制器,有效地将控制系统在给定的时间区域内限定在期望的状态空间椭球内,使系统在给定的有限时间区域内和零初始状态下可以达到相应的耗散性能.数值算例的仿真结果说明了所给方法的有效性.

一组耗散Hamilton系统鲁棒自适应控制器参数化

研究了多个既有外部干扰又有内部参数摄动的耗散Hamilton系统的鲁棒自适应同时镇定控制问题。设计了一簇含调节参数的H?自适应同时镇定控制器,并且利用符号计算的方法给出满足含参数多项式半正定的调节参数的取值范围的算法。这种控制器参数化的方法利用耗散Hamilton系统的结构特点避开Hamilton-Jacob-Issacc(HJI)不等式的求解,因此得到的含调节参数的控制器形式简单,易于实现。仿真结果表明:得到的参数化的控制器对多个耗散Hamilton系统的H?自适应同时镇定非常有效,且在参数调节范围内,控制器具有进一步优化鲁棒性能的作用。

非线性广义Markov跳变系统的异步耗散控制

研究了一类在Takagi-Sugeno模糊规则下的连续时间非线性广义Markov跳变系统的严格异步耗散控制问题.首先,通过构造保守性较小的模态独立Lyapunov函数,推广到相应的广义系统并给出随机稳定且严格耗散的充分条件.然后,引入在实际中应用广泛的隐Markov模型,通过将状态转移概率与隐Markov模型的相关的条件概率相结合,并通过Schur变换,设计了可以与原系统异步运行的模糊状态反馈控制器,以保证闭环系统的随机稳定和严格耗散.最后,数值仿真使用Matlab中线性矩阵不等式(LMI)的工具箱来验证,说明结论的有效性.

近岸非平整海底上耗散动力系统的广义波作用量守恒方程

为刻划近岸波-流-海底相互作用耗散动力系统的多种复杂作用机制,着眼于波浪对近岸大尺度变化环境流作用和考虑多变海底地形(可典型地刻划为由慢变水深和快变水深构成)的影响,由基于黏性流体Navier-Stokes方程的平均流方程,建立了近岸耗散动力系统的广义波作用量守恒方程,从中提出垂向速度波作用量和耗散波作用量这两种新概念,使得它们和经典的波作用量相互间达成了一种互补、协调而又主次分明的更为广泛的守恒形式。从而把波作用量这一经典概念从理想的平均流守恒系统引申到实际的平均流耗散系统(即广义守恒系统)中去,为解释沿岸过程和应用于近海、海岸工程提供了一个理论基础。

基于PI控制器的不确定广义系统的耗散控制

针对参数具有确定性及不确定性的一类广义系统,分别给出严格耗散PI控制器的设计方法。首先针对一类广义系统利用线性矩阵不等式的方法给出使其容许且严格耗散的充要条件,并由线性矩阵不等式的可行解构造出状态反馈PI控制器增益的显式表达式,保证闭环广义系统容许且严格耗散。然后,考虑系数矩阵均具有范数有界不确定性时的鲁棒严格耗散控制问题,给出使其容许且严格耗散的充要条件及状态反馈PI控制器增益的显式表达式,保证闭环广义系统容许且严格耗散。最后用数值例子说明了提出方法的有效性。

线性广义系统基于一般形式观测器的严格耗散控制

本文主要研究线性广义系统基于一般形式状态观测器的严格耗散控制器的设计问题,其中关于状态观测器需要同时设计3个系数矩阵.利用线性矩阵不等式方法,分别得到了满足要求的状态观测器及严格耗散控制器的存在条件及设计方法,保证观测器能够渐近地跟踪系统状态并且闭环广义系统容许且严格耗散.最后给出两个数值算例说明本文设计方法的有效性.

Hamilton体系在电磁涡流耗散系统建模中的应用研究

电磁涡流场问题的传统求解方法是按照电磁场基本理论来建立方程,并通过各种数值计算方法来求解,其缺点是计算量大,精度难以保证。文中从能量的角度出发,给出电磁涡流耗散系统的Hamilton函数;依据分析力学中Hamilton理论,推导出系统的正则方程,建立了涡流耗散系统问题求解的新模型。该建模方法将为电磁涡流问题的求解提供一条新途径。

严格耗散广义系统的鲁棒性分析与控制

考虑不确定广义系统的鲁棒耗散性分析与控制,其中各不确定参数矩阵具有线性分式形式。针对确定广义系统建立耗散性与正实性之间的等价关系,将不确定广义系统的鲁棒耗散性分析与控制转化为确定广义系统的耗散性分析与控制,利用线性矩阵不等式,给出了不确定广义系统鲁棒严格耗散的充要条件及状态反馈鲁棒严格耗散控制器的设计方法。通过一个数值算例说明所给设计方法的有效性。

广义随机Markov跳变系统的耗散控制

本文研究了带有布朗运动的广义随机Markov跳变系统的耗散控制问题.首先给出了系统随机容许性的充要条件和系统严格耗散性的充分条件.在此基础上给出了基于严格线性矩阵不等式的状态反馈控制器的设计方法,使得相应的闭环系统是随机容许的和严格耗散的.最后用数值算例验证了所得结论的正确性.