随机Lur’e时滞网络的指数同步与脉冲控制

本文研究了一类具有不对称耦合和时变时滞随机Lur’e动态网络的全局指数同步问题.为了使网络中的所有Lur’e系统达到同步,文章提出了一种实用的脉冲控制策略,利用平均脉冲间隔概念、Perron-Frobenius定理、比较原理、参数变分法和无参照系统策略,给出了保证网络实现全局指数同步的充分条件.基于脉冲信号既能促进网络群聚行为同时也可能阻碍网络同步这一事实,本文分别讨论了积极脉冲效应和消极脉冲效应作用下网络实现同步的判定方法,同时给出了不同脉冲效应作用下网络的收敛速度.提供了数值仿真证明主要结果和控制策略的有效性.

时滞Lur’e网络的事件触发脉冲自适应同步控制

本文研究了一类带有混合时变时滞Lur’e网络的全局同步及其脉冲自适应控制问题.首先,为实现网络的全局指数同步并有效避免控制器连续控制,设计了一类基于事件触发的脉冲反馈控制器.同时,为获得最优控制强度,针对反馈控制输入设计了一种自适应更新定律并实现脉冲控制与反馈控制的动态平衡.其次,基于推广的比较原理以及参数变分策略,提出了该控制策略下的Lur’e网络实现全局指数同步的充分判定条件,并精确给出了指数同步的收敛速度.最后,通过相应的仿真算例来验证本文提出的控制方案和理论分析的正确性和有效性.

基于采样控制的时滞Lur’e系统的渐近同步分析

本研究探讨了基于采样数据控制的时滞Lur’e系统的全局渐近同步问题。首先构建了时滞主从系统的模型,并设计了相应的采样控制器。接着,通过构造新的李雅普诺夫函数并结合稳定性理论,再利用不等式性质及时滞分解技术,推导出了时滞Lur’e系统渐近同步的新判据,并以矩阵不等式形式加以表述。最后,利用数值模拟来验证了所得结果的有效性与实用性。

运用多因子LUR模型的长沙市PM_(2.5)空间预测模拟

利用长沙市中心城区2015—2019年PM_(2.5)质量浓度监测数据,结合SPSS多元线性逐步回归功能和Arc GIS空间分析功能,构建土地利用回归(Land Use Regression,LUR)模型模拟长沙市2020年PM_(2.5)质量浓度空间分布。各季节的LUR模型拟合效果均较理想,模型的自变量可解释70%以上的PM_(2.5)质量浓度变化;在构建土地利用回归模型中,研究区内的耕草地和气温对PM_(2.5)质量浓度影响最大,餐饮和道路次之;利用构建的LUR模型对研究区PM_(2.5)质量浓度进行2020年空间尺度的预测模拟,在空间上整体则呈现出由城中心区域向四周逐渐降低的态势。

Lur'e主从系统的二次反馈型脉冲同步控制

本文研究Lur’e主从系统的脉冲同步控制问题.考虑脉冲控制器带有二次反馈的情况,利用多面体凸组合、线性矩阵不等式(LMI)和Lyapunov稳定性理论,设计两种在二次输出反馈型脉冲控制下主从系统同步的新策略.最后,通过数值模拟验证了所得结果的可行性与有效性.

利用LUR模型模拟天津市大气污染物浓度的空间分布

针对传统监测方法无法满足对大气污染物空间分布高分辨率的要求,以Arcgis为平台,利用LUR模型模拟天津市PM10和NO2年均浓度的空间分布.选取的回归变量为1～4km半径缓冲区内的道路总长度、不同土地利用类型的面积、人口密度、风向指数及距海距离,选取3个监测点的监测数据对方程进行了验证.结果表明,对PM10年均浓度影响最大的因素是缓冲区为1km的道路总长度(R2为0.560),而对NO2年均浓度影响最大的因素是人口密度(R2为0.414).多元线性回归方程计算结果显示,PM10和NO2的R2分别达到0.946和0.691;如果考虑风向的影响,R2可分别提高到0.980和0.849.对天津市中心城区建立5km×5km网格嵌套,根据多元线性回归方程计算每个网格交点的污染物浓度模拟值.通过kriging插值得到2种污染物在天津市中心城区的空间模拟分布图.PM10年均浓度分布以研究区中心最高,向四周逐渐降低;NO2的年均浓度以研究区中心最低,向四周逐渐升高.模拟结果与实际情况相符.

基于RF-LUR模型的PM_(2.5)空间分布模拟——以长江三角洲地区为例

土地利用回归(LUR)模型是目前模拟PM_(2.5)分布的常用方法,但该方法以多元线性回归进行建模,未考虑解释变量与PM_(2.5)浓度的非线性复杂关系,且易出现多重共线性。为提高模拟的准确性,该文采用随机森林(RF)算法和回归克里金插值法构建RF-LUR模型,并对长江三角洲PM_(2.5)空间分布进行模拟。研究表明:1)RF-LUR模型的拟合效果较好,修正后的模型预测值与观测值之间的R^2为0.942,经交叉检验,修正的RF-LUR模型相比LUR模型,MAE及RMSE分别减小43.0%、46.1%,IA值增加15.0%,相比普通克里金插值法,MAE及RMSE则分别减小40.8%、47.3%,IA值增加18.4%;2)2015年长江三角洲PM_(2.5)年平均浓度呈现北高南低、西高东低的总体格局,部分地区高值集聚,具有连片分布的特点;3)RF-LUR模型考虑了变量间的非线性关系,更适合模拟区域PM_(2.5)空间分布。

Lur’e系统稳定与同步的脉冲控制

提出了Lur'e系统的脉冲控制系统· 利用关于脉冲系统稳定的几个定理,得到了具变化的脉冲区间的Lur'e系统镇定的充分条件;并且给出了Lur'e系统的适当参数与脉冲控制律,使得两个Lur'e系统脉冲同步· 最后。

一类Lur'e系统新的绝对稳定性与绝对二次镇定条件

针对一类具有状态和非线性机构滞后不确定Lur'e时滞系统,通过引入一种新的状态变换构造的Lya-punov函数,考虑了状态滞后与具有滞后项的非线性扰动,得出了基于线性矩阵不等式(LMI)方法的时滞依赖的绝对稳定性与绝对二次镇定的充分条件,并进行了数值仿真例子的验证,仿真结果表明所得结论较之已有结果在保守性方面有显著改进.

混沌Lur’e系统的输出反馈脉冲同步

相对于连续时间控制,脉冲控制的优点在于只需在离散时刻施加由对状态采样产生的脉冲就可以实现受控系统的稳定,从而提高了带宽使用效率,脉冲控制已成为复杂系统镇定与同步的一种重要控制方法。然而,现有的脉冲同步结果大多数是基于时不变的Lyapunov函数分析方法,该方法只能利用脉冲区间的上界信息,所提出的脉冲同步方案需要假设系统的全部状态信息是可得到的。为此文中研究了一般混沌Lur’e系统的输出反馈脉冲同步问题。为充分利用同步误差系统状态在脉冲时刻状态跳变的信息,引入不连续的Lya-punov函数,分析同步误差系统的指数稳定性。在此基础上,应用凸组合技术,得到了同步误差系统指数稳定性新的充分条件。该充分条件同时依赖于脉冲区间的上界和下界,降低了已有结果的保守性。进一步地,基于线性矩阵不等式,给出了输出反馈脉冲增益矩阵的设计方法。最后,由Chua's电路输出反馈脉冲同步的数值例子说明了所得结果的有效性。

基于一般Lur'e系统的混沌同步研究

许多混沌系统可以转化为一个Lur'e系统.本文采用时滞反馈控制技术研究了一般Lur’e系统的混沌同步问题,改进了最近有关文献的结果.通过利用Lyapunov—Krasovskii函数法得到了时滞无关的线性矩阵不等式(LMI)判据,而且还通过利用M-矩阵等方法,得到了易于检验的时滞相关与时滞无关的代数判据,利用这些结果给出了这种反馈控制器的设计方法;最后,给出的例子阐明了所得到的结果.

基于GIS和LUR模型的西安市PM_(2.5)浓度空间分布模拟研究

基于地理信息系统GIS和土地利用回归LUR模型,模拟西安市PM_(2.5)浓度空间动态分布,结果表明:与PM_(2.5)浓度相关性最高的分别为缓冲区为2 km的水域面积、人口密度和距离水域距离,R2分别为0.501,0.393和0.280;与PM_(2.5)浓度相关性最低的分别为缓冲区为4 km的水域面积、未利用地面积和耕地面积,R^2分别为0.039、0.021和0.017。未考虑风速建立的LUR模型多元回归的相关系数为0.856,R2为0.733,考虑风速的相关系数为0.892,R^2为0.796,表明风速对于污染物的分布影响较大,LUR模型模拟效果较好。模拟的PM_(2.5)年均浓度高风险区分布于中部,中风险区分布于中西部,低风险区分布于东南部和西部。

不确定时滞Lur’e控制系统的鲁棒H_∞观测器设计

研究一类具有不确定时滞性Lur’e控制系统的状态观测器设计和基于状态观测器的鲁棒控制器设计问题.在系统状态不能直接被测量的情况下,通过构造增广系统,利用Lyapunov稳定性理论,得到了关于Lur’e控制系统存在状态观测器和基于状态观测器的鲁棒控制器的充分条件,并利用MATLAB的LMI工具箱求解状态观测器和控制器参数.最后,通过仿真实例验证了该设计方法的有效性和可行性.

一般Lur’e混沌系统指数同步的M-矩阵方法

由于许多混沌系统是Lure系统,因此近年来开始对基于Lure混沌系统的同步问题的研究。采用M-矩阵方法和Lyapunov函数方法以及时滞反馈控制技术研究了一般Lure混沌系统的指数同步问题,得到了易于检验的指数同步的代数判据,而且对其Lyapunov指数进行了估计。由此可设计出这种混沌同步方案的反馈控制器。最后,给出了例子加以说明。

Lur'e系统的H_∞容错控制研究

针对一类不确定Lur e系统,设计了可靠H∞控制器.通过用凸多面体不确定性描述控制表面故障,建立了一种包含执行器故障与传感器故障的故障模型,得出基于线性矩阵不等式(LMI)的可靠H∞控制存在的充分条件,并提出了可靠H∞控制器的设计方法,通过求解LMI实现反馈控制器的设计.理论分析表明,该控制器保证了当所有控制元件运转正常或者部分控制元件出现故障时闭环系统具有渐近稳定性和可靠H∞性能.数值仿真例子验证了该控制器理论上的可行性.

Lur’e混沌系统的脉冲控制同步

对Lur’e混沌系统的脉冲控制同步问题进行了理论分析,利用脉冲微分方程理论给出了脉冲控制同步的充分条件,并对脉冲控制同步时间间隔的上界值作了估计.最后通过仿真进行了验证.

一类Lur'e时滞系统新的时滞依赖绝对稳定判据

考虑了一类Lur'e时变时滞系统的绝对稳定问题,通过构造适当的Lyapunov函数和引入一些松弛矩阵,以LMI形式得到了新的时滞依赖绝对稳定判据.最后,给出了2个数值例子,结果验证了方法的有效性和较弱的保守性.

多时滞非线性Lur'e控制系统的绝对稳定性

研究了多时滞非线性Lur'e控制系统的绝对稳定性。基于Lyapunov-Krasovskii泛函,Moon不等式和线性矩阵不等式方法,本文以LMIs的形式提出了一个使多时滞非线性Lur'e控制系统绝对稳定的时滞依赖型新判据。最后给出的数值仿真表明判据的有效性和可行性。

一类改进混沌Lur′e系统的滞后同步判据

本文研究了混沌Lur′e系统的滞后同步问题.通过合理构造增广Lyapunov-Krasovskii泛函,使得增广向量不仅包括单积分项以及双积分项,而且加入了增广的三重积分项.在估计Lyapunov-Krasovskii泛函导数表达式的基础上,通过零等式引入自由矩阵,同时利用积分不等式,求得以线性矩阵不等式形式表达下的混沌Lur′e系统滞后同步的判据,即充分条件.最后,通过数值计算表明本文理论研究的有效性.

具有区间时滞的中立型Luré系统的稳定性分析

本文研究一类含有区间时变时滞的中立型Luré系统的稳定性问题,基于微分方程的稳定性理论,通过构造合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,借助推广的积分不等式和分段分析方法与倒凸方法,获得保守性更小的稳定性判据.数值实验结果比较表明了本文稳定性定理的可行性与优越性.