混杂系统的一致输入输出对状态稳定性

混杂系统的输入输出对状态稳定性是混杂控制系统领域极富挑战性的课题之一.为了观测混杂系统的状态,本文提出了一类混杂系统的一致输入输出对状态稳定的充分条件,分析了混杂系统的一致输入输出对状态稳定性、光滑Lyapunov函数存在性和状态模估计器存在性三者之间的关系.借助状态模估计器将混杂系统化为受扰动系统,获得了受扰动系统一致输入输出对状态稳定性的结果,并进一步证明了混杂系统的一致输入输出对状态稳定性.

网络上时滞相关脉冲非线性时滞耦合系统的积分输入到状态稳定性

本文研究了网络上时滞相关脉冲的一般非线性时滞耦合系统的积分输入到状态稳定(iISS)性质。利用图论方法和Lyapunov-Krasovskii方法,在单个顶点系统iISS的Lyapunov函数的基础上,构造了整个网络iISS的Lyapunov函数,并推导出了网络上时滞相关脉冲的一般非线性时滞耦合系统存在iISS的充分条件。这些条件表明,如果每个节点上的连续时间系统都是iISS时,网络上时滞相关脉冲非线性时滞耦合系统在不稳定的脉冲出现的频率不太高的情况下仍能保证iISS的性质。

事件触发控制的耦合系统的输入到状态稳定性

本文研究了基于事件触发脉冲控制(ETIC)策略的网络上一般非线性脉冲耦合系统的输入到状态稳定性(ISS),其中脉冲序列由一些预先设计的事件条件生产。与传统的事件触发控制不同,ETIC是指控制器仅在某些与状态相关的事件条件被触发时才被激活,而且在两个连续的触发脉冲瞬间之间没有任何控制传输。事件触发脉冲通常被认为是一类与状态相关的脉冲,其中事件触发机制(ETM)是一个脉冲发生器。利用ETIC策略和图论的方法,建立基于Lyapunov的准则,可以有效避免无限快的触发行为,保证非线性耦合脉冲系统的ISS。为了证明理论结果,我们给出了一个数值模拟的例子来证明理论结果的有效性。

直线电机运动系统输入到状态稳定性分析

直线电机是一种典型的直接驱动系统,具有高速度、高精度和大推力的优点,适用于各种高端装备中的精密直线运动场合。然而,直线电机运动系统的“零传动”特性,使得负载变化、非线性摩擦力、推力波动等扰动因素直接作用于系统,进而严重影响系统的性能和运动精度。为了分析扰动对系统状态的影响,针对直线电机运动系统进行建模并研究系统的输入到状态稳定性分析问题,提出一种基于李雅普诺夫方法的直线电机运动系统输入到状态稳定性分析方法,建立控制器增益与系统输入到状态稳定性之间的关系,为控制器增益的选取提供理论支持。

一类分数阶非线性系统的输入输出到状态稳定性分析

基于Mittag-Leffler型稳定和整数阶非线性系统的输入到状态稳定理论,在Caputo分数阶导数意义下,对于导数阶数在0到1开区间的分数阶非线性系统,给出全新的输入输出到状态稳定定义,进而建立非线性系统实现输入输出到状态稳定的Lyapunov定理。举例证明该理论的正确性和实用性。

时滞半Markov切换随机系统输入–状态稳定性分析的时变驻留时间条件方法

本文针对时滞半Markov切换随机系统,建立了一种基于时变驻留时间条件的不定多重Lyapunov-Razumikhin函数方法,给出了系统输入–状态稳定性和积分输入–状态稳定性判别条件.一方面,构造了一种不定多重Lyapunov函数,不要求每个子系统对应的Lyapunov-Razumikhin函数导数总是保持负定,从而放宽了对于子系统稳定性要求,甚至允许了不稳定子系统的存在;另一方面,提出了一种时变驻留时间条件来表示半Markov切换信号的切换次数与子系统驻留时间之间的关系,利用时变函数对切换次数进行估计,间接放松了不定多重Lyapunov-Razumikhin函数选取的限制.最后,数值算例验证了所提方法的有效性.

考虑工作点时变特性的并网变流器全工作区间稳定性分析

现有工程运行数据显示,并网变流器(grid-connected converter,GCC)的动态特性与工作点密切相关。受新能源出力波动、负载投切等外部因素的影响,变流器工作点呈现随机时变特性。因此,分析整个工作区间中所有工作点的系统稳定性具有重要意义。传统阻抗/导纳分析方法可以有效分析GCC运行于特定工作点时的稳定性,但考虑系统所有可能工作点时则需重复分析,工作量大且难度较高。为解决这一难题,提出一种考虑工作点变量的多元建模方法。将工作点变量引入导纳模型,通过控制环路重构,建立GCC的多变量单输入单输出(single input single output,SISO)模型。所提模型直接包含工作点变量,因此可以有效分析变流器全工作区间动态特性。此外,综合考虑变流器最大传输限制和动态特性,提出一种基于安全运行域的稳定性分析方法,以实现多维工作区间中系统稳定性的直观表征。仿真和实验验证了所提多变量SISO模型和基于安全运行域的分析方法的正确性。所提模型和方法在分析电力电子装置运行极限、指导变流器设计和辅助功率器件发挥极限性能等工程场景中具有广泛应用潜力。

考虑右半平面极点的三相并网变换器小干扰稳定性分析

电力电子设备渗透率的不断提高使得电力系统转动惯量和阻尼水平下降,对新型电力系统安全稳定运行带来不可忽略的影响。目前并网变换器系统判稳方法常采用奈奎斯特判据和广义奈奎斯特判据,但这两种判据均适用于阻抗比中不含右半平面(right half plane, RHP)极点的场景。针对上述问题,基于考虑正负序耦合和源荷之间耦合的等效单输入单输出(single-input single-output, SISO)系统阻抗模型,提出了考虑RHP极点的三相变换器并网系统判稳方法。首先,对研究系统的RHP极点个数及奈奎斯特曲线包围点(-1, j0)的次数进行估算。然后,在奈奎斯特判据的基础上,利用SISO系统阻抗伯德图进行分析,在系统存在RHP极点的情况下对系统的稳定性进行判断。最后,基于Matlab/Simulink中搭建电磁暂态仿真模型,验证了在有无RHP极点的不同场景下,所提判稳方法均能对三相变换器并网系统的小干扰稳定性进行有效分析。

随机非线性时滞系统输入-状态和输入-输出稳定性(英文)

考虑了带Markovian跳跃参数的随机非线性时滞系统的依概率和依p阶矩的输入-状态、输入-输出稳定性问题.利用Lyapunov-Krasovskii方法,分别给出了依概率和依p阶矩下输入-状态和输入-输出稳定的充分性判据.最后通过一个仿真实例验证了所给出的结论的有效性.

输入串联输出并联变换器的控制器设计及稳定性分析方法

输入串联输出并联(ISOP)变换器具有低电压、电流应力、模块化等优点,在高压至低压的功率变换领域得到广泛的应用。以输入电压平衡作为基本控制思想,结合ISOP变换器的等效双闭环控制框图,提出了相应的控制器设计方法及稳定性分析方法,在简化了控制器设计流程的同时提高了稳定性分析的可靠性。为了验证该方法的有效性,选取了双向高效能软开关DC-DC变换器——全桥LLC谐振变换器作为研究对象,对其小信号控制模型进行了进一步的推导和完善,并结合实例,完成了控制器的设计和稳定性的分析。最后,搭建了基于全桥LLC谐振变换器的2单元ISOP变换器实验平台,从起机过程、负载切换过程和功率平衡效果3个方面对上述结论进行了实验验证。

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。

非线性控制系统的输入-状态稳定性及有关问题

输入-状态稳定性是 80年代末对非线性控制系统提出的一个有用的概念 ,由于其具有广泛的应用背景 ,而得到普遍的重视 .本文介绍进入 90年代以来对这种稳定性以及由此派生出来的其他稳定性研究的主要成果 ,讨论了相关的镇定问题 。

动态神经网络的输入-状态稳定性分析

针对非自治的动态神经网络系统,建立了动态神经网络的数学模型,并将其等效成一个非线性仿射控制系统.深入分析了该系统平衡点的存在性、唯一性和全局渐近稳定性,给出了系统输入-状态稳定的充分条件,构建了ISS-Lyapunov函数,并应用该函数确保了系统的全局渐近稳定性.

非线性广义系统的输入-状态稳定性

研究非线性广义系统的输入-状态稳定性问题.输入-状态稳定性是非线性控制系统的一个重要性质,基于非线性系统的输入-状态稳定性概念,给出非线性广义系统输入-状态稳定(ISS)的定义,并利用ISS-Lyapunov函数给出非线性广义系统输入-状态稳定的一个充分条件.

具有有界控制输入的状态反馈控制系统闭环稳定性

本文基于李雅普诺夫定理,给出了具有有界控制输入的离散时间系统和连续时间控制系统的闭环渐近稳定性判据。利用不考虑控制约束时闭环系统李雅普诺夫矩阵方程解,得出了当控制输入有界时,线性状态反馈控制系统为渐近稳定的充分条件。这些判据具有简单的形式,并且易于计算。

非线性广义系统的局部输入-状态稳定性

利用LISS-Lyapunov函数研究非线性广义系统的局部输入-状态稳定性问题.根据局部输入-状态稳定性要求初始状态和输入在一定范围内变化,给出非线性广义系统的相应定义,得到非线性广义系统局部输入-状态稳定(LISS)的1个充分条件.

关于多维移变离散系统的输入输出稳定性

关于多维移变离散系统的输入输出稳定性ＯｎＢＩＢＯ－ＳｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＭｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ（ｍＤ）Ｓｈｉｆｔ－ＶａｒｉａｎｔＤｉｓｃｒｅｔｅＳｙｓｔｅｍｓ本文工作得到中国国家自然科学基金与德国ＤＡＡＤ资助。收文日期：１９９７年５月１８日...

跟随伺服控制系统的输入-状态稳定性

针对跟随控制系统和"领导者"智能体队形控制系统相似的特点,通过输入-状态稳定性(Input-to-State Stability ISS)分析了跟随控制系统的稳定性,验证系统控制器的性能。跟随控制系统由主动系统和跟随系统构成,跟随系统按照确定的跟随模型跟随主动系统。跟随控制系统输入-状态稳定性把主动系统的控制输入与跟随控制系统内部状态联系起来,并描述了控制输入对系统稳定性能的影响方式。相对其他分析法,采用ISS分析跟随系统的稳定性具有不依赖于误差传播的衰减和确定最差边界及计算简单等优点。试验结果表明,采用ISS分析得到的控制器的系统是稳定的,实际系统运行情况验证:在控制器控制下,跟随系统按照确定的跟随模型跟随主动系统,在主动系统的有界外界输入情况下,跟随性能有了显著的提高。

一类非线性切换系统的输入状态稳定性

基于李雅普诺夫函数方法,给出了无激励非线性切换系统一致有界和一致最终有界的充分条件.对具有任意有界输入的非线性切换系统,分析并给出了输入状态稳定性的充分条件,通过一个数值例子说明了研究结果的有效性.