随机马尔可夫跳变系统的弹性动态输出反馈控制

本文讨论了随机噪声影响下马尔可夫跳变系统的弹性动态输出反馈控制问题.在系统随机干扰和控制输入扰动的情况下,设计的弹性控制器可以确保闭环系统的依概率渐近稳定性.通过运用随机微分方程理论和线性矩阵不等式技术对系统进行稳定性分析,获得了系统依概率渐近稳定的充分条件和控制器增益.最后通过数值算例和直升机系统仿真验证了所提弹性动态输出反馈控制方法的有效性.

随机马尔可夫跳变系统的变结构控制设计

采用滑动扇区方法,研究了不确定随机马尔可夫跳变系统的变结构控制设计问题。首先给出随机马尔可夫跳变系统滑动扇区的定义,然后基于线性矩阵不等式技术,提出一种滑动扇区及变结构控制律设计方法。经过理论证明该控制律能够确保随机马尔可夫跳变不确定系统二次稳定,并有效地抑制抖振。最后数值仿真算例验证了控制方案的有效性。

时滞相关广义随机马尔可夫跳变系统的H∞滤波器的设计

本文针对一类带有Markov跳跃参数的广义随机时滞混杂系统,首先对该系统设计一个滤波器,根据这个滤波器得到一个广义随机的滤波系统。根据这个系统设计相关的Lyapunov泛函,由自由权和线性矩阵不等式得到该系统的随机可容许充分条件,该条件同时满足相应的H∞性能指标。

马尔可夫跳变系统的奇异自适应滑模控制

该文采用奇异系统方法研究了转移速率部分已知的、具有匹配非线性和匹配外部扰动的连续时间马尔可夫跳变系统的自适应积分滑模控制问题.首先,按照奇异系统方法设计积分型滑模面,进而结合原系统及滑模动力学可得奇异马尔可夫跳变系统;其次,以线性矩阵不等式的形式给出了保证所得奇异马尔可夫跳变系统随机容许性的充分条件;紧接着在这一条件下,结合自适应控制来保证状态轨迹对积分滑模面的可达性;最后通过仿真案例验证了所得结果的有效性.

基于马尔可夫链的蒸汽动力系统两阶段随机规划

现有的解决蒸汽动力系统蒸汽需求不确定性的优化方法有随机规划和鲁棒优化,但二者不能同时兼顾稳定性和经济性。本文提出一种基于马尔可夫链的两阶段随机规划去解决这个问题。第一阶段基于空间距离表达划分不确定变量,通过聚类算法划分成不同工况。第二阶段基于状态切换概率构建马尔可夫链,通过场景生成和削减的方法预测蒸汽的需求值。以某煤制气企业蒸汽动力系统为实例建立相应的优化模型,将预测的蒸汽值带入优化模型求解,得出的最优操作方案与随机规划和鲁棒优化法进行对比和分析。结果表明,本优化方法综合了随机规划经济性高和鲁棒优化稳定性高的优点,稳定性和经济性都介于随机规划和鲁棒优化的中间,为解决蒸汽动力系统的不确定优化问题提供了新思路。

基于事件触发的马尔可夫跳变系统耗散性滤波

研究网络化马尔可夫跳变系统的耗散性滤波器设计问题。特别地,采用事件触发的通信策略,设计相应的具有耗散性能的模态依赖滤波器。通过使用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,建立充分性条件以确保过滤误差系统能够满足给定的耗散性指标。分别根据线性矩阵不等式设计相应的模态依赖滤波器增益和事件触发参数。通过仿真实例验证了理论结果的有效性。

有限时间区间内马尔可夫跳变系统的异步滑模控制

针对马尔科夫跳变系统,讨论有限时间区间内异步滑模控制及其有限时间有界问题.针对系统存在状态不可测的非同步现象,基于隐马尔科夫模型,设计了模式相关滑模控制器,使得系统状态轨迹在规定的有限时间内被驱动到滑模面上.采用有限时间分析法,得到滑模动力学在到达阶段和滑动运动阶段的有限时间有界准则,获得异步控制器增益矩阵解的充分条件.最后,通过单连杆机器人手臂模型证明所得结果的有效性.

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.

含非线性和马尔可夫跳变随机延时系统的延时相关指数稳定性

本文分析了一类含非线性和马尔可夫跳变随机延时系统的均方指数问题。通过改进文献[3]中的方法,得到了一个新的延时相关指数稳定性判据,且该判据可被描述为线性矩阵不等式的形式。数值实例证实了该稳定性判据的优越性,并提高了已有结果关于最大允许延时的估计。

马尔可夫调制的中立型随机动力系统的p阶稳定性

本文研究了一类马尔可夫调制的中立型随机动力系统的p阶稳定性。主要通过使用巴拿赫不动点定理、一些不等式、解算子和随机分析技术,得出了这类由马尔可夫调制的中立型随机动力系统的p阶稳定性的充分条件。提高和改进了一些相关文献的结论。

具有随机逆动态的马尔可夫切换随机低阶非线性系统的有限时间镇定

本文研究了一类具有马尔可夫切换和随机逆动态的随机低阶非线性系统的有限时间镇定问题。我们首先在弱解的框架下给出了有限时间稳定性理论,然后结合李雅普诺夫函数和加幂积分器技术构造了状态反馈控制器。证明了具有马尔可夫开关的随机低阶非线性系统的平凡弱解是全局有限时间稳定的。最后,通过仿真实例验证了所提设计方法的有效性。

随机时滞马尔可夫跳变非线性系统的鲁棒耗散控制

研究了Ittype不确定随机时滞马尔可夫跳变非线性系统的鲁棒耗散控制问题.该系统包含了Markov跳变参数、时变参数不确定性以及未知非线性函数,这些因素在实际中经常遇到且容易导致系统性能变差甚至不稳定.基于Lyapunov-Krasovskii函数的方法设计无记忆状态反馈耗散控制器,使得闭环系统对于所有容许的不确定性鲁棒随机稳定且严格(Q,S,R)-耗散.利用线性矩阵不等式形式给出了不确定随机马尔可夫跳变系统鲁棒随机稳定及严格(Q,S,R)-耗散问题可解的充分条件以及控制器的设计方法.最后,通过一个数值仿真验证了该方法的有效性.研究结果推广了现存的对于随机时滞马尔可夫跳变系统的H∞控制和无源控制的结论.

伊藤随机马尔可夫跳变奇异系统控制设计

研究一类具有时变转移率的连续时间伊藤随机马尔可夫跳变奇异系统的随机容许性及H性能,并设计了一种静态输出反馈控制器。首先,运用随机李雅普诺夫函数和矩阵分解技术建立闭环系统正则、无脉冲、随机稳定及具有H性能的充分条件;其次,运用Finsler引理将非线性矩阵不等式条件转化为线性形式,得到新的保守性较小的充分条件,并设计一种使闭环系统满足H性能的静态输出反馈控制器;最后,通过数值算例验证了所提方法的有效性。

具有随机马尔可夫时延的网络控制系统H_∞故障检测

针对存在随机时延的网络环境,研究了一类网络控制系统的H∞故障检测滤波器设计问题.考虑了可由马尔可夫过程描述的随机时延,网络控制系统被建模成离散时间有限状态的马尔可夫跳变线性系统.基于此类模型,构造了系统的残差发生器,相应的故障检测问题转化为H∞滤波问题.通过选择合适的滤波器增益,使得残差和故障之间的误差尽可能地小,保证了残差对于未知输入的鲁棒性.以线性矩阵不等式的形式给出了故障检测滤波器存在的充分条件,并运用锥补线性化方法完成了滤波器设计过程.数值算例表明,上述网络控制系统故障检测滤波器不仅对故障敏感,同时对外界扰动具有鲁棒性.

基于不同邻域系统的马尔可夫链模型的储层岩相随机模拟

针对在油气储层随机模拟中马尔可夫链模型的不同方向的转移概率矩阵求取困难的问题,提出一种二维剖面中不同方向的转移概率矩阵求取方法,这种方法的提出使得不同阶次的各向同性和各向异性的邻域系统的转移概率矩阵的求取变得容易可行。随后,对不同邻域系统的马尔可夫链模型采用蒙特卡罗抽样方法进行了储层岩相随机模拟试验。最后比较了不同邻域系统岩相模拟的结果并探讨了在储层研究中的适用性。

马尔可夫跳变系统的蒙特卡罗仿真

针对跳变系统理论研究中缺少有效的仿真方法,提出了一种适用于跳变系统的蒙特卡罗法。跳变系统蒙特卡罗仿真的关键是马尔可夫链的仿真实现,研究了两种生成马尔可夫链的方法,即利用MATLAB函数randsrc和基于unifrnd函数产生均匀分布的随机数,提出了根据转移概率矩阵P对随机数设置不同的阈值来形成马尔可夫链的算法。根据仿真的结果对转移概率进行了验证,该方法概念清晰,简单易行,可用于切换系统等一般随机系统的研究。

参数不确定马尔可夫跳变系统的鲁棒适应控制

针对具有参数不确定的线性马尔可夫跳变系统的鲁棒适应控制问题进行了研究.分析了切换系统切换律的可观测和不可观测情形.对于可观测的切换律,利用线性矩阵不等式和共同二次Lyapunov函数方法,得出的具有参数不确定的切换系统是鲁棒可镇定的;对于切换律符合不可观测的马尔可夫随机过程的情况,通过设计恰当的采样适应控制器得到系统随机可镇定的充分条件.并通过例子给出适应镇定控制器的算法.

随机时变时滞非线性马尔可夫跳跃系统故障检测问题研究

本文研究一类具有随机时变时滞及随机发生非线性(RONs)的离散时间马尔可夫跳跃系统的故障检测问题.针对多重时变时滞发生时所具有的随机特性,使用相互独立的伯努利随机过程来刻画这一现象.进一步地,在故障检测研究中考虑一类由伯努利分布白序列描述的随机非线性干扰.本文的目的是设计一个故障检测滤波器,使得整个误差动态系统满足均方指数稳定及相应的H∞性能指标.通过Lyapunov稳定性理论及随机分析技术,建立满足均方指数稳定和H∞干扰抑制的充分条件,进而使用半定程序方法求解一个凸优化问题,获取所设计的故障检测滤波器增益特性.最后,通过仿真算例证实了该设计方法的实用性和有效性.

随机马尔可夫跳跃系统的输出反馈镇定

针对不确定随机马尔可夫跳跃系统,研究其静态输出反馈控制问题。目的在于寻找输出反馈控制器使得闭环系统均方稳定。通过Lyapunov函数方法以矩阵不等式形式建立了这类系统输出反馈可镇定的充分条件;采用替换LMI(linear matrix inequality)方法给出了这些非线性矩阵不等式的一种解法,并给出了静态反馈控制律的求解算法。仿真算例说明所给方法的有效性。

广义离散随机线性系统的马尔可夫估计

本文讨论了带有脉冲模的广义离散随机线性系统Ex_k=φx_(k-1)+Γw_(k-1),y_k=Hx_k+ν_k的马尔可夫状态估计问题,得到了这个估计的递推算法.