非线性分布参数切换系统事件触发采样迭代学习控制

本文研究了一类非线性分布参数切换系统事件触发采样迭代学习控制问题。基于系统的输入和系统的输出数据采样,利用Lyapunov函数的方法得出事件触发条件,使得控制器只在事件触发条件被满足时才更新,有效地减少了迭代学习过程中控制器的更新。通过严格的数学推导证明了事件触发采样迭代学习控制的收敛性。最后,通过数值仿真实验验证了算法的有效性。

污染环境下具有Markov切换的随机食饵-捕食渔业模型及其最优收获

本文研究在污染环境中具有白噪声和Markov切换的随机食饵-捕食者渔业模型的最优收获策略.首先证明全局正解的存在唯一性,讨论种群灭绝和持久的阈值.通过构造适当的Lyapunov函数得到遍历平稳分布存在的充分条件.应用遍历方法研究模型的最优收获策略.最后,提供一些数值模拟来证明理论分析.分析表明, Markov切换可以抑制种群的灭绝,而白噪声强度和污染物浓度对最优收获策略有明显的负面影响.

具有Markov切换脉冲随机时滞系统的有限时间稳定

针对一类具有Markov切换和时变时滞脉冲随机系统,利用Lyapunov–Krasovskii(L–K)泛函法和平均脉冲区间条件建立系统均方有限时间稳定的相关性准则。利用广义伊藤公式求出L–K泛函关于时间的导数,根据积分不等式对求出的L–K泛函导数进行放缩,降低判据的保守性;结合平均脉冲区间条件约束均匀时间间隔内脉冲发生次数,得到以线性矩阵不等式(LMI)形式的时滞相关稳定性判据,进一步降低判据的保守性;设计使系统满足有限时间稳定的状态反馈控制器,且给出实例进行验证。结果表明:本文建立的相关性准则,通过选取模态相关的泛函且利用平均脉冲区间条件,可进一步降低判据的保守性。

Markov切换拓扑下离散多智能体系统滑模一致性控制

针对具有Markov切换拓扑的离散多智能体系统,研究了其在滑模控制下的均方领导跟随一致性问题。通过引入Markov切换拓扑,描述了智能体之间的随机信息交互。采用一致性误差定义了与随机切换拓扑相关的滑模面。根据理想准滑动模态条件得到了等效控制律,并将离散多智能体系统的一致性问题转化为领导跟随误差系统的稳定性问题;利用Lyapunov函数的构造和矩阵理论最终给出了离散滑动模态均方领导跟随一致性的充分条件,并给出了控制增益的设计方法。然后利用趋近律原理给出了一种离散时间滑模控制器,实现了跟随误差能够在有限时间内到达所定义的滑模面区域内。如何处理部分转移概率未知的Markov切换拓扑和设计与随机切换拓扑相关的滑模面是本文的两个难点。最后通过一个数值算例验证了所提方法的有效性。

带Markov切换参数的线性二次零和随机微分博弈

研究了一类连续时间带Markov切换参数的线性二次零和随机微分博弈问题,在广义Ito微分的意义下,通过引入一个广义Riccati微分(或者代数)方程,证明了该广义Riccati方程的可解性是相应随机微分博弈问题均衡策略存在的一个充分必要条件,同时给出了最优策略闭环形式的显式解以及最优性能指标值,最后给出了数值算例验证结论的正确性.

具有Markov跳变参数的闭环供应链系统切换控制

研究具有Markov跳变参数的闭环供应链(Closed-loop supply chain,CLSC)切换系统建模以及具有抑制牛鞭效应的H∞控制问题.针对再制造过程中的不确定性问题,在考虑库存衰减因素的条件下,根据库存水平的不同状态将系统建模为切换系统,子系统间的切换服从于一个Markov过程.基于输入滞后的控制策略,应用Markov切换思想对系统进行控制器设计与性能分析,在保证闭环供应链系统稳定的情形下有效抑制牛鞭效应.仿真例子说明所得结果的有效性.

Markov切换下含疫苗接种和垂直感染的随机SIRS模型性质

该文研究了一类含Markov机制切换和疫苗接种及垂直感染的随机SIRS模型的动力学性质,通过构造带切换的Lyapunov函数,研究了模型具有平稳分布的判别条件,并研究了在模型中疾病趋于灭绝的阈值.最后通过举例来验证研究结果.结果表明:模型具有平稳分布和趋于灭绝的阈值是相同的.

具有Markov切换和偏利关系的捕食-食饵模型

研究具有Markov切换的含偏利关系的随机捕食-食饵模型的动力学。通过构造Lyapunov函数,证明该系统的全局正解的存在唯一性,并且给出种群平均持续生存和灭绝的充分条件;证明系统存在唯一的平稳分布且具有遍历性。最后,通过数值模拟来证实理论结果。

污染环境下具有混合功能反应和Markov切换的食饵-捕食模型

本文研究污染环境下,白噪声和Markov切换同时存在,且具有HollingⅡ和Monod-Haldane型功能反应的2个竞争猎物、1个捕食者的随机模型。证明了模型全局正解的存在唯一性;给出种群在时间平均意义下持久和灭绝的充分条件;利用Lyapunov函数证明在一定条件下该模型具有唯一的平稳分布;最后,通过数值模拟验证理论结果的正确性。

Markov切换模式下双疾病随机SIRS模型的稳定性分析

研究了一类在Markov切换下具有不同发生率的双疾病随机SIRS传染病模型.首先,利用伊藤公式构造了新的Lyapunov函数,证明系统全局正解的存在唯一性,并得到了系统动力学的相关阈值.当阈值满足相关条件,系统具有唯一平稳分布且是遍历的,且得到了疾病灭绝与持久的阈值条件,探讨了环境变化对疾病的影响,结果表明噪声在一定条件下能够使疾病灭绝,最后通过数值模拟验证了结论的正确性.

基于Caputo分数阶导数的切换系统参数辨识

本文基于Caputo分数阶导数研究了切换系统参数辨识问题,证明了解的有界性,并得到性能指标和约束关于参数的梯度。为辨识系统参数和阶数,构造了双层优化算法,外层使用并行粒子群方法辨识阶数,内层使用序列二次规划算法辨识参数。最后,通过数值模拟实际发酵实验验证方法的有效性。

带有Markov切换的高阶扰动的Holling-Tanner模型动力学分析

对带有Markov切换的随机捕食-食饵系统的动力学行为进行了研究.得到了带有Markov切换的捕食-食饵系统的全局正解的存在唯一性,证明了随机有界性.证明了带有Markov切换的随机捕食-食饵系统存在唯一遍历的平稳分布,给出了高阶扰动下捕食-食饵系统遍历平稳分布的条件和灭绝性的条件.通过数值模拟进一步验证了本文的结论.

基于自编码器的多功能雷达工作状态切换点检测方法

先进多功能雷达可以实现复杂的工作状态调制和灵活的波束调度,为识别不同的雷达工作状态并检测状态之间的切换点带来了巨大的挑战.为此提出了一种对多功能雷达层次化模型中的“符号−脉冲”层中的调制参数级工作状态的种切换点检测方法.所提出算法基于自编码器,并对真实电磁环境中观测非理想的情况进行设计,不仅可以在无监督的情况下准确地检测出工作状态切换点,并且不需要对数据的分布情况进行假设.仿真实验验证了本文提出算法相较于切换点检测算法的有效性和优越性,对于0~20%的脉冲丢失情况相较于对比方法具有更好的性能,在20%脉冲丢失的极端情况下,也可以达到0.7的F_(1)-score.

混合励磁磁通切换直线电机磁悬浮系统改进自抗扰控制的研究

本文研究用于混合励磁磁通切换直线磁悬浮电动机(HEFSLMSM)磁悬浮列车。由于原自抗扰控制(ADRC)算法的扩张状态观测器是基于传统fal函数设计而易产生抖振、收敛速度慢及超调量过大等现象。为了提高悬浮系统的性能,提出了一种改进自抗扰控制策略。根据HEFSLMSM特有原理和运行机制,建立了其数学模型,推导出电机励磁回路电压方程、磁悬浮力方程和运动方程,设计出满足“小误差、大增益,大误差、小增益,连续光滑,处处可导,原点对称”的sfal函数,取代原有fal函数。建立改进ADRC的仿真模型,并通过仿真试验与ADRC和比例积分微分控制器进行了比较。仿真结果表明,采用改进ADRC的HEFSLMSM磁悬浮系统在动态性能方面具有明显优势,能有效抑制各种不确定的扰动,从而保证了系统的稳定性和精度。

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.

基于固态切换开关的感应电机类负荷电源快速切换新策略及参数计算

舰船、电厂和钢铁等生产中的重要负荷感应电机失电后要求快速地切换至备用电源,但这类动态负荷在不利条件下所带来的瞬态冲击会产生严重的后果。为解决这一问题,提出一种基于固态切换开关(SSTS)的感应电机类负荷电源快速切换控制新策略,其在各种备用电源与主电源间相位差下,既能够快速将关键负荷从主电源切换至备用电源上,又能够有效抑制电源切换中的瞬态冲击;然后,深入分析了备用电源投入控制过程中感应电机的复杂瞬态,重点讨论了影响瞬态冲击抑制的主要因素;此外,还研究计算了已知备用电源与主电源间具有相位差时控制参数与电流峰值之间的关系,并根据电流抑制需求确定控制参数;最后,通过定子电流计算结果和实测波形,验证了所提电源快速切换控制策略及参数计算的正确性和有效性。

高低压电源切换励磁控制系统的参数计算和方案改进

研制高低压电源切换励磁控制系统可以提高电磁流量计的励磁频率,实现浆液流量和灌装流量的测量。根据电磁流量计励磁线圈的电感特性,分析高低压电源切换励磁控制方法实现高频励磁的工作原理,计算高低压电源的数值,确定高低压电源切换的时刻。深入研究实现高低压电源切换励磁控制的2个方案。改进恒流源近地端的励磁控制方案,以降低系统的功耗,减小系统的发热。优化恒流源远地端的励磁控制方案,以加快励磁电流进入稳态的时间,实现更高的励磁频率。

多室弯箱力学参数的非线性动态Markov优化识别研究

对于多室弯箱结构,基于误差理论建立了多室弯箱力学参数的非线性动态Markov误差函数和方差计算公式,并根据正交函数系理论推导了固体壳单元计算列式;利用直接优化理论研究了多室弯箱力学参数的动态识别方法,其中最优步长采用一维自动寻优方案确定。同时给出了多室弯箱力学参数的非线性动态Markov优化识别的具体步骤,并研制了相应的计算程序。研究结果表明:基于正交函数系理论构造的固体壳单元是正确的;动态误差函数能同时考虑多位移考察点和多量测次数的系统响应信息;直接理论用于多室弯箱力学参数的非线性Markov优化识别时表现出良好的数值稳定性和收敛性,具有较高的计算效率。

动态超密集网络中的Markov预测切换

针对超密集蜂窝网络中大规模机器类通信所涉及的通信与计算问题,提出了一种基于Markov预测的切换方案。首先考虑半结构化的中心控制的异构网络设计,该设计中含有密集部署的虚拟节点,以实现低成本和高效率的覆盖。该网络可以根据用户的移动性及网络通信量动态调整接入点。其次构建Markov模型,引入负载感知思想,通过权衡信号质量与小区负载,有效地预测用户的下一个最优接入点。仿真实验结果证明了该方案用于小区切换预测的可行性与有效性。

一种基于Prony分析的水电机组调速器PID参数切换方法

随着直流异步联网快速发展,具有随机性的新能源大量接入以及负荷波动的加剧,为确保电网的频率质量,对水电机组的一次调频性能提出了更高要求。目前水电机组调速器通过调整PID参数可满足电网的一次调频需求,但该参数可能又影响系统动态稳定性,引发系统超低频振荡。为解决如上问题,本文提出了一种基于Prony分析的水电机组调速器PID参数切换方法,用不同的控制参数实现分段控制,使得调速器能够同时兼顾一次调频性能和动稳阻尼水平,从而实现从电厂侧抑制电网的超低频振荡。通过对异步后云南电网实际系统的时域仿真,验证了该方法的有效性和鲁棒性。