检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：华长春燕山大学

学位级别：博士

非线性时滞系统的控制研究是当前控制理论研究的热点和难点。时滞的存在使得非线性系统的控制问题变得更加复杂和困难。本论文主要研究了状态滞后的非线性时滞系统的鲁棒控制问题，针对非线性时滞项满足不同的假设条件，设计了系统相应... 详细信息

非线性时滞系统的控制研究是当前控制理论研究的热点和难点。时滞的存在使得非线性系统的控制问题变得更加复杂和困难。本论文主要研究了状态滞后的非线性时滞系统的鲁棒控制问题，针对非线性时滞项满足不同的假设条件，设计了系统相应的反馈控制器。\n 论文首先研究了一类不确定项上界函数可参数化的非线性时滞系统的状态反馈控制问题。其标称系统为线性结构，不确定非线性时滞项上界为高阶多项式函数。分别基于Lyapunov Krasovskii泛函和Razumikhin引理，提出了两类控制器设计方案。设计的自适应反馈控制器比现有文献简单，便于实际应用。设计的多项式反馈控制器消除了对时滞导数的假设条件。其次在非线性时滞项的精确数学模型不能得到情形下，论文研究了系统的自适应模糊控制问题。设计了时滞相关指数稳定的滑模面，基于自适应模糊控制思想，提出利用滞后自适应模糊逻辑系统逼近未知滞后非线性函数，设计了自适应反馈控制律。论文针对三角型结构非线性时滞系统，研究了状态反馈控制问题和动态输出反馈控制问题。指出了现有文献存在的错误和Lyapunov Krasovskii泛函用于研究三角型结构系统的局限性。利用Razumikhin引理，基于递推控制方法设计了系统时滞无关的状态反馈控制器。最后指出对于多项式非线性时滞系统，总存在时滞无关的状态反馈控制器使得相应的闭环系统有界稳定。在非线性时滞项函数满足特定的假设条件下，研究了三角型结构系统的输出反馈控制问题。首先对系统设计了时滞无关状态观测器，其参数可以通过求解线性矩阵不等式得到，其次基于观测器利用递推控制方法设计了系统的输出反馈控制器，通过构造Lyapunov Krasovskii泛函，证明了闭环系统渐近稳定。进一步考虑具有未建模动态的非线性时滞系统的动态输出反馈跟踪控制问题，在非线性时滞项上界不能精确得到的情形下，设计了基于观测器的神经网络动态输出反馈控制器，使得闭环系统一致有界稳定。\n 论文进一步研究了关联非线性时滞系统的分散反馈控制问题。基于Lyapunov Krasovskii泛函和Razumikhin引理给出了一般结构关联非线性时滞系统稳定的充分条件。利用Lyapunov Krasovskii泛函得到的结论包含了现有文献线性情形的结果，提出利用Razumikhin引理来研究关联非线性时滞系统。基于所得的稳定性条件，给出了系统控制器设计的基本准则。针对不确定关联项上界函数可参数化情形，研究了关联非线性时滞系统的分散反馈控制问题，设计了时滞无关的自适应状态反馈控制器，并将结果用于研究标称系统为线性结构，不确定关联项上界为高阶多项式函数的关联时滞系统，设计了相应的自适应反馈控制器。在非线性关联项信息不能精确得到的情形下，研究了系统的自适应模糊控制问题。利用自适应模糊逻辑系统逼近未知非线性函数，设计了分散自适应模糊控制器，使得系统状态渐近趋于平衡点。研究了非线性时滞大系统的分散输出反馈控制问题，针对大系统首先设计了分散观测器，然后基于观测器设计了系统的输出反馈控制器，使得闭环系统渐近稳定。基于该设计思想，进一步研究了具有未建模动态系统的分散输出反馈控制问题，当关联项信息不能完全获得时，设计了神经网络输出反馈控制器，使得闭环系统一致有界稳定。\n 最后，论文研究了一类典型非线性时滞-TCP／IP系统的拥塞控制问题。首先考虑到现有文献提出的PI控制算法，存在响应速度慢和动态性能差的缺陷，提出了PID主动队列管理算法。基于时域分析方法，给出了系统指数稳定PID参数需满足的条件。进一步设计了递推自适应主动队列管理算法，在参数变化范围较大情形下，该算法仍然有很好的控制效果。

关键词：非线性时滞系统变结构控制自适应控制观测器设计动态输出反馈控制关联系统递推控制拥塞控制主动队列管理

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基于LMI的非线性时滞系统的鲁棒模糊控制与滤波研究

基于LMI的非线性时滞系统的鲁棒模糊控制与滤波研究

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作者：陈志盛中南大学

学位级别：博士

非线性时滞系统的控制与滤波是控制理论研究的一个重要课题。本论文基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型,并利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了不确定非线性时滞系统的鲁棒模糊控制和模糊滤波问题。论文的主要工作和研究成果体现在以下六... 详细信息

非线性时滞系统的控制与滤波是控制理论研究的一个重要课题。本论文基于Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型,并利用线性矩阵不等式(LMI)方法,研究了不确定非线性时滞系统的鲁棒模糊控制和模糊滤波问题。论文的主要工作和研究成果体现在以下六个方面: (1) 研究了连续T-S模糊时滞系统的时滞相关稳定性分析与综合问题。通过构造更多地考虑系统状态方程中各项间相互关系的Lvapunov-Krasovskii泛函,提出了一种新的基于LMI的时滞相关稳定性判据。该判据与现有判据相比具有更低的保守性,而且放宽了对控制对象时滞的约束条件,适用对象广。在此基础上,给出了采用非线性矩阵不等式(NMI)表示的时滞相关模糊控制器存在的充分条件。针对NMI求解困难的问题,提出了直接LMI算法和改进粒子群优化-LMI(IPSO-LMI)混合算法两种解决方案。其中,IPSO-LMI混合算法将NMI问题的求解转换为一个与控制性能相关的进化寻优过程。通过实例比较说明,利用IPSO-LMI算法能获得控制性能更优的控制器,这对于解决其他类似的NMI问题也具有较强的指导意义。 (2) 将适用于标称系统的时滞相关方法推广到具有时变不确定性的连续模糊时滞系统,提出了时滞相关的H模糊状态反馈控制器设计方法。在系统状态不可测情况下,引入了一种PI型模糊输出反馈控制方法,该方法保留了常规静态输出反馈控制器结构简单的特点,同时增加控制器设计自由度,从而能获得更好的控制效果。文中分别采用时滞无关和时滞相关方法,给出了PI型模糊输出反馈控制器存在的充分条件及其设计方法。 (3) 提出了不确定离散T-S模糊时滞系统的时滞相关稳定性判据和鲁棒镇定控制器设计方法。首先,构造了一种新的离散Lyapunov泛函,根据在求解Lvapunov泛函差分过程中采用的不同处理方法,基于LMI方法导出了两种形式不同、本质上等价的时滞相关稳定性判据。然后,在稳定性分析基础上分别推广出两种时滞相关模糊控制器设计方法,它们在控制器参数设计上各有特点。通过数值仿真实例,证明了这些方法的有效性。 (4) 把非脆弱控制器设计思想应用于不确定非线性时滞关联大系统的分散模糊保成本控制和分散H模糊控制问题。根据Lyapunov理论,得出了在加法式和乘法式增益摄动情况下确保闭环T-S模糊时滞关联大系统稳定的控制律。满足有关控制性能要求的非脆弱控制器设计,最终可归

关键词：非线性时滞系统 T-S模型时滞相关条件鲁棒模糊控制鲁棒模糊滤波线性矩阵不等式

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几类非线性时滞系统的稳定性和分岔分析

几类非线性时滞系统的稳定性和分岔分析

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作者：胡海军湖南大学

学位级别：博士

随着科学技术的发展,在工程、生态、经济、社会科学等领域中涌现出大量用时滞微分方程描述的非线性模型.本论文在现有模型的基础上提出了几类时滞非线性模型,包括三类不同耦合方式的环状神经网络模型和一类具阶段结构的捕食者-食饵模型... 详细信息

随着科学技术的发展,在工程、生态、经济、社会科学等领域中涌现出大量用时滞微分方程描述的非线性模型.本论文在现有模型的基础上提出了几类时滞非线性模型,包括三类不同耦合方式的环状神经网络模型和一类具阶段结构的捕食者-食饵模型.我们运用泛函微分方程稳定性理论、分岔理论、中心流形约化与正规形计算方法以及微分方程中的比较原理,对相关模型的平衡点的稳定性和Hopf分岔等动力学性质进行了研究.全文由以下六个部分组成. 第一章,首先对非线性科学和非线性时滞系统进行了概述,然后介绍了本文所研究的几类模型产生的实际背景以及我们的主要研究内容. 第二章,给出了本文将要用到的一些基本概念和重要引理. 第三章,对一类具有双向循环结构的四元神经网络模型进行了讨论.通过分析相应特征方程根的分布,研究了模型平衡点的线性稳定性,并证明了在一定条件下Hopf分岔的存在性.运用中心流形约化和正规形计算方法,我们还计算出一组决定分岔周期解性质的公式.所得结论是现有关于四元环状网络模型研究结果的推广或补充.另外,验证横截性条件成立的方法可应用于一般形式的具单指数项的超越方程. 第四章,考虑了两类环状神经网络模型的对称耦合.对于第一个模型,利用循环矩阵理论将特征方程进行因式分解,导出了关于平衡点渐近稳定性的充分条件.我们不仅讨论了分岔周期解的时空模式,还使用不同于第三章的正规形计算方法,获得了关于分岔方向和分岔周期解稳定性的判据.通过举例说明该模型的耦合方式可能导致更为复杂的动力学性态出现.对于第二个模型,着重分析了模块的耦合对系统动力学性质的影响.我们利用等变Hopf分岔理论证明了系统在一定条件下存在多个周期解.数值模拟验证了我们的理论分析结果. 第五章,提出了一类食饵具阶段结构的Lotka-Volterra型捕食者-食饵模型.我们借助特征根分析法、微分方程比较原理和迭代技巧讨论了模型的参数在不同取值范围内平衡点的全局渐近稳定性.另外,还分析了时滞对模型动力学性质的影响,给出了系统在正平衡点附近发生Hopf分岔的条件.数值模拟验证了所得结论的正确性.我们的研究结果揭示了两种群的长时间演化规律,并阐明了幼年期食饵到成年期食饵的转化率是两种群能否共存的一个关键参数. 论文最后,总结我们的研究工作并对今后的研究方向进行展望.

关键词：非线性时滞系统神经网络捕食者-食饵模型渐近稳定性全局吸引性 Hopf分岔等变分岔正规形

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几类非线性时滞系统的稳定性分析与控制器设计

几类非线性时滞系统的稳定性分析与控制器设计

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作者：杨仁明山东大学

学位级别：博士

由于时滞现象大量存在于现实问题中,而且时滞的存在,一方面使得系统的动态性能变差甚至导致系统不稳定;另一方面,在某些控制系统中人们又可以利用时滞改善控制效果,因此关于时滞系统的研究不仅具有重要的理论意义,而且具有重大的实用价... 详细信息

由于时滞现象大量存在于现实问题中,而且时滞的存在,一方面使得系统的动态性能变差甚至导致系统不稳定;另一方面,在某些控制系统中人们又可以利用时滞改善控制效果,因此关于时滞系统的研究不仅具有重要的理论意义,而且具有重大的实用价值.近几十年来,广大学者对时滞系统尤其是线性时滞系统的稳定性以及控制设计问题进行了广泛和深入的研究,取得了丰硕的成果,推动了时滞系统理论的极大发展. 虽然关于线性时滞系统控制理论得到了空前发展,然而作为更一般的问题-非线性时滞系统的研究结果还比较少.由于在电力工程技术领域、生物和医学工程领域以及经济活动中普遍存在着非线性问题,而且时滞现象是不可避免的,因此研究一般非线性时滞系统的分析与控制设计问题具有更广阔的应用空间.近年来,关于一些特殊形式的非线性时滞系统的稳定性和控制设计问题受到了广泛关注,并得到了若干好的结果.然而对一般非线性时滞系统的研究结果较少,特别是关于非线性时滞系统的有限时间稳定性和控制设计问题的研究结果更少.我们希望通过本论文的研究为非线性时滞系统的研究开辟一些新的途径,以进一步丰富非线性时滞系统的理论. 本论文针对一般的非线性时滞系统的稳定性、有限时间稳定性与控制器设计等问题进行了研究,主要包含以下内容：第一部分研究了一类Jacobi矩阵非奇异的非线性时滞系统的稳定性与H∞控制问题.首先通过向量场的正交分解方法,得到了原系统的一个等价形式.接着,根据这个等价形式和自由权矩阵方法,通过构造一个新的Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函,得到了几个时滞相关和较小保守性的稳定性结果.另外这些结果和等价形式被用于研究该类系统的H∞控制问题,给出了一个新的控制设计过程.最后仿真例子验证了所得结果的有效性. 第二部分讨论了一类非线性时变时滞系统的稳定性和吸引域的估计问题.通过坐标变换和正交分解法,把原系统转化为一个等价形式.基于这个等价形式和自由权矩阵方法,得到了该类系统的几个时滞相关的渐近稳定性结果.接着,这些稳定性结果被应用于研究该类非线性时滞系统的吸引域问题,给出了其吸引域的一个估计结果.论证例子表明了所得结果是有效的并有较小的保守性. 第三部分研究了一类时滞项带有系数矩阵非线性时滞系统的稳定性与H∞控制设计问题.通过坐标变换以及正交分解方法,得到了原系统的一个等价形式.根据这个等价形式,以及构造的新的L-K泛函,本部分得到了几个易于检验和较小保守性的渐近稳定性结果.同时本部分还给出了这类系统的一个H∞控制设计过程.论证例子表明了所得结果的有效性. 第四部分基于Hamilton泛函方法,研究了更一般的非线性时滞系统的稳定性,得到较小保守性的几个稳定性结果.首先给出了一般非线性时滞系统广义Hamilton实现的新方法.接着研究了可等价表达为Hamilton形式的一般非线性时滞系统的稳定性,给出了几个稳定性结果.同时为了减少计算负担,本部分提出了一个分解方法,应用该方法,可以避免解非线性矩阵不等式.仿真例子验证了本部分结果的有效性. 第五部分研究了一类时滞项带有系数矩阵非线性时滞系统的有限时间稳定性和镇定性.通过坐标变换以及正交分解方法,得到了该系统的一个等价形式.接着,应用Razumikhin方法,一个新的时变有限时间稳定性判据被给出.基于该等价形式和这个判据,通过构建一个新的Lyapunov函数,本部分得到了一些时滞相关和较小保守性的有限时间稳定性结果.另外,本部分也给出了一个有限时间镇定设计过程.数值例子的研究表明所得结果在处理一类非线性时滞系统的有限时间稳定性以及镇定性时是非常有效的. 第六部分研究了一类时滞项不带有系数矩阵非线性时滞系统的有限时间稳定性.通过坐标变换和正交分解方法,给出了这类系统的一个等价形式.同时个新的时不变有限时间稳定性判据被得到.基于这个等价形式以及这个判据,本部分得到了该类系统的一些时滞无关的和时滞相关的有限时间稳定性结果.仿真模拟验证了结果的有效性. 第七部分基于Hamilton函数方法,研究一类非线性时滞Hamilton系统的有限时间稳定性与有限时间H∞控制设计问题,得到了几个时滞无关与时滞相关的有限时间稳定性和控制结果.首先,通过应用Razumikhin方法,给出了一般非线性时滞系统的一个有限时间稳定性判据.接着,根据该判据,通过构造一个新的Lyapunov函数,得到了关于该类时滞Hamilton系统的几个有限时间稳定性结果.第三,这些有限时间稳定性结果被应用于研究一类非线性时滞port-controlled Hamiltonian系统的有限时间H∞控制问题,给出了该类系统的一个有限时间控制设计过程.最后通过例子验证了本部分提出理论结果的有效性. 本论文的主要创新点有

关键词：非线性时滞系统 Hamilton系统稳定性有限时间稳定性 H_∞控制

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基于多维泰勒网的多入多出非线性时滞系统辨识

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计算机应用研究 2022年第8期39卷 2432-2437页

作者：李晨龙严洪森东南大学自动化学院南京210096 复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室南京210096 北京航空航天大学杭州创新研究院杭州310051 北京航空航天大学北京100191

针对多入多出(multiple input multiple output,MIMO)非线性时滞系统辨识的准确性与实时性问题,提出基于多维泰勒网(multi-dimensional taylor network,MTN)的辨识方案。MTN作为辨识模型,综合利用权剪枝(weight-elimination,WE)算法和共轭梯度(conjugate gradient,CG)算法,即WE-CG算法作为MTN辨识模型的学习算法;WE算法可以有效精简MTN辨识模型结构,从而降低计算复杂度、提高模型实时性能。最后,引入一个数值仿真例子和一个工程实例来验证所提辨识方案的有效性,同时与传统的MTN辨识方案作对比,给出了两者的准确性与复杂度分析,突出所提辨识方案的准确性与实时性。实验结果表明,所提方案能够准确地对MIMO非线性时滞系统进行辨识。同时,相比传统的MTN辨识方案,所提辨识方案结构更精简,具有更低的算法复杂度。

关键词：多维泰勒网辨识模型多入多出系统非线性时滞系统权剪枝算法

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非线性时滞系统的鲁棒可靠控制设计

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锦州师范学院学报（自然科学版） 2003年第3期24卷 43-50页

作者：陈兵赵建国锦州师范学院数学系辽宁锦州121000 辽宁石油化工职业技术学院辽宁锦州121000

研究了一类非线性不确定时滞系统的可靠控制设计问题。所研究的系统中含有状态时滞 ,参数不确定性和非线性扰动。假定非线性项满足有界性条件 ,参数不确定性可以是时变的。本文的目的是基于系统传感器与执行器同时出现失误的情况 ,对系... 详细信息

研究了一类非线性不确定时滞系统的可靠控制设计问题。所研究的系统中含有状态时滞 ,参数不确定性和非线性扰动。假定非线性项满足有界性条件 ,参数不确定性可以是时变的。本文的目的是基于系统传感器与执行器同时出现失误的情况 ,对系统进行可靠性设计 ,使得所设计的系统不仅在系统运行良好的条件下 ,而且在出现多种失误的条件下仍然能正常运行。基于Riccati不等式正定解的存在性 ,给出了基于观测器的动态输出反馈可靠控制器的设计方案。最后 ,以一个数值仿真例子进一步说明设计步骤 ,以及文中所提出的设计方法的有效性。

关键词：非线性时滞系统鲁棒可靠控制可靠性设计参数不确定性设计方法

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非线性时滞系统的预设时间输出反馈控制

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金陵科技学院学报 2022年第3期38卷 56-61页

作者：王嘉琦金陵科技学院计算机工程学院江苏南京211169

研究一类非线性时滞系统的全局预设时间输出反馈控制问题。首先,设计了一类高增益观测器估计系统的不可测状态。其次,为了实现预设时间的收敛性,引入时变增益函数设计输出反馈控制器。借助于Lyapunov-Krasovskii泛函方法,证明闭环系统... 详细信息

研究一类非线性时滞系统的全局预设时间输出反馈控制问题。首先,设计了一类高增益观测器估计系统的不可测状态。其次,为了实现预设时间的收敛性,引入时变增益函数设计输出反馈控制器。借助于Lyapunov-Krasovskii泛函方法,证明闭环系统状态在预设时间内收敛到零点。单摆模型的仿真实验表明:当系统存在传输延迟时,输出反馈控制器能够保证系统的预设时间稳定。

关键词：非线性时滞系统预设时间输出反馈控制观测器

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含时滞记忆的非线性时滞系统满意容错控制

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控制工程 2012年第1期19卷 36-40页

作者：薄翠梅冯康康张湜南京工业大学自动化与电气工程学院江苏南京210009

针对一类基于T-S模糊模型描述的非线性时滞系统,研究在一般执行器故障模式下的含时滞记忆的鲁棒H∞容错控制器设计问题。针对任意连续型执行器故障模式。

关键词：非线性时滞系统时滞记忆型状态反馈鲁棒容错控制 T—S模糊模型

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一类高阶非线性时滞系统的周期解

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华北电力学院学报 1995年第4期22卷 90-95页

作者：杨玉华杨丽明华北电力学院基础科学系保定电视大学

研究了一类高阶非线性时滞系统的周期解问题，利用不动点定理给出了系统存在唯一一个周期解的几个充分条件及周期解所在的范围，推广和加强了文献［１］的结果。

关键词：非线性时滞系统不动点定理周期解高等数学

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一类非线性时滞系统的有限时间稳定性

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山东大学学报（工学版） 2012年第2期42卷 36-44页

作者：杨仁明王玉振山东大学控制科学与工程学院山东济南250061

研究了一类非线性时滞系统的有限时间稳定性,给出了一些新的时滞无关和时滞相关的有限时间稳定性结果。应用Razumikhin方法 (R方法),给出了一般非线性时滞系统的一个有限时间稳定性判据。为了研究这类系统的有限时间稳定性,根据正交分... 详细信息

研究了一类非线性时滞系统的有限时间稳定性,给出了一些新的时滞无关和时滞相关的有限时间稳定性结果。应用Razumikhin方法 (R方法),给出了一般非线性时滞系统的一个有限时间稳定性判据。为了研究这类系统的有限时间稳定性,根据正交分解法和坐标变换方法,得到了这类系统的一个等价形式。基于上述得到的稳定性判据和等价形式,给出了这类系统的几个时滞无关和时滞相关的稳定性结果。通过仿真模拟验证了该方法的有效性。

关键词：非线性时滞系统有限时间稳定性等价形式 Razumikhin方法

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