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带有时变时滞的复杂神经网络动力学研究

带有时变时滞的复杂神经网络动力学研究

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作者：张炳瑞湖北师范大学

学位级别：硕士

神经网络作为一类重要的非线性动态系统,在生态系统、机械工程和信号传输控制等领域有着广泛应用.需要指出的是,这些应用极大地依赖神经网络的动力学行为.然而简单的神经网络已无法模拟较为复杂的非线性映射关系,因此对复杂神经网络动... 详细信息

神经网络作为一类重要的非线性动态系统,在生态系统、机械工程和信号传输控制等领域有着广泛应用.需要指出的是,这些应用极大地依赖神经网络的动力学行为.然而简单的神经网络已无法模拟较为复杂的非线性映射关系,因此对复杂神经网络动态行为的分析成为学者们的重点研究主题之一.此外,时变时滞的存在对复杂神经网络的动态行为也有着重大影响.因而有必要对带有时变时滞的复杂神经网络动力学行为进行深入探索.本文基于Lyapunov泛函、M-矩阵理论、比较原理和不等式技巧等,在不同的控制策略下,对几类复杂神经网络的动态行为进行深入、系统的研究.本文主要工作如下:研究了一类分数阶复值时滞神经网络的固定偏差稳定和同步问题.通过应用分数微积分和固定偏差稳定性理论,在线性不连续控制器下,给出了分数阶复值时滞神经网络固定偏差稳定和同步的充分条件.讨论了一类混合随机多时滞神经网络的间歇随机镇定问题.通过构建一个辅助的非延迟混合随机神经网络,并利用M-矩阵理论、Lyapunov方法和比较原理,推导出混合随机神经网络q阶矩指数稳定和几乎必然指数稳定的充分判据.探究了一类高度非线性不可微延迟随机神经网络的离散反馈控制问题.与现有结果不同,系统系数满足多项式增长条件,而不是通常的线性增长条件;所考虑系统的延迟是不可微的时变时滞.通过构造一个基于离散时间状态和模态观测的反馈控制函数,使受控系统稳定.利用Lyapunov泛函理论,建立了受控系统稳定的四个充分准则.此外,还得到了连续状态和模态观测持续时间τ的上界.

关键词：复杂神经网络不连续控制器间歇控制离散反馈控制稳定同步

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基于不连续控制的DC/DC开关变换器的稳定性研究

基于不连续控制的DC/DC开关变换器的稳定性研究

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作者：曾海威广州大学

学位级别：硕士

DC/DC开关变换器作为一种能源转换装置,由于其简单的设计和成本低,被广泛用于工业领域,例如通信设备,电子设备和汽车系统。DC/DC开关变换器是电力电子的重要组成部分,也为许多电子设备提供了电能转换的功能。因此,以DC/DC开关变换器以... 详细信息

DC/DC开关变换器作为一种能源转换装置,由于其简单的设计和成本低,被广泛用于工业领域,例如通信设备,电子设备和汽车系统。DC/DC开关变换器是电力电子的重要组成部分,也为许多电子设备提供了电能转换的功能。因此,以DC/DC开关变换器以被作为研究对象以促进电子系统的发展。特别地,DC/DC开关变换器的稳定性研究为DC/DC开关变换器应用奠定了坚实的基础。DC/DC开关变换器是典型的切换不连续系统,由于引入了"切换",DC/DC开关转换器的系统包含连续变化的变量和离散变量。连续变量和离散变量的相互作用形成各种各样的耦合行为,系统的动力学行为变得十分复杂,通常会产生许多非线性现象,因此,DC/DC开关变换器是一种具有强非线性的系统。使用不连续系统来描述DC/DC变换器系统比连续系统更准确,能反映系统的实际情况,但研究起来更复杂,往往需要抽象的现代数学工具和复杂控制设计方法,也给现有的稳定性判定理论提出了挑战。因此,基于不连续控制理论的DC/DC变换器稳定性分析研究具有理论价值与实际意义。近些年来,随着DC/DC开关变换器稳定性分析理论的不断发展与完善,许多成果为分析DC/DC开关变换器的稳定性提供了新的方法与思路。不连续控制理论是一种基于不连续系统而发展起来的不连续控制系统,其中的稳定性分析理论具有良好的通用性,本文将以不连续控制理论应用于DC/DC开关变换器的稳定性分析,得到DC/DC开关变换器的一般性指数稳定性分析方法。本文主要研究成果有:(1)基于不连续控制的周期切换系统、间歇控制系统的指数稳定性判据,以电感电流连续模式(CCM)Buck变换器和Boost变换器为例得到适用于DC/DC开关变换器的指数稳定性分析方法。此外,利用该指数稳定性判据可以计算得到指数稳定的DC/DC开关变换器的电路参数,它提供了用于DC/DC开关转换器的设计和稳定性分析一个新的思路。(2)DC/DC开关变换器的不连续控制器采用Lyapunov方法设计。该控制器确保了DC/DC开关变换器在运行期间的全局指数稳定性。然后利用不连续控制理论中的指数稳定性分析方法对系统进行系统指数稳定性分析,证明了该方法的可靠性。最后通过仿真实验与电路实验验证该方法的正确性。

关键词： DC/DC开关变换器指数稳定性不连续控制器

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一类非完整广义链式系统的几何控制理论研究及应用

一类非完整广义链式系统的几何控制理论研究及应用

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作者：彭奇斌东华大学

学位级别：硕士

众所周知,非完整系统运用在许多力学系统的描述中,因此开展非完整系统的控制研究,具有重要的理论价值和实际的应用前景。本文,讨论了一类非完整广义链式系统的控制器设计问题。首先,研究了一类非完整标准链式系统的镇定问题,具体讨论... 详细信息

众所周知,非完整系统运用在许多力学系统的描述中,因此开展非完整系统的控制研究,具有重要的理论价值和实际的应用前景。本文,讨论了一类非完整广义链式系统的控制器设计问题。首先,研究了一类非完整标准链式系统的镇定问题,具体讨论了带有一拖斗的汽车在平衡点位形的反馈镇定问题,此系统模型属于不带偏差项的非完整控制系统,又称为拖挂式移动机器人。可先利用状态-输入坐标变换把原系统转化为与之微分同胚的链式系统,再针对非完整链式系统采用不连续控制和时变光滑控制器,数值仿真结果说明了两种控制方法都能够很好地使汽车的位形指数收敛。其次,研究了一类非完整广义链式系统的镇定问题,具体研究了初始角动量不为零的单腿跳跃机器人在飞行相下的镇定律设计,将机器人的位姿镇定到参考的目标位姿。由于非零的初始角动量导致了原非完整系统模型中含有偏差项,其模型虽不能转化为一般的标准链式形式,但可转化为与之微分同胚的广义链式系统,通过设计时变控制器使得机器人的位姿误差变量指数收敛到原点,最终使得机器人位姿指数收敛到预设目标位姿,最后的仿真结果成功验证了结论。

关键词：非完整系统广义链式形式带有一节拖斗汽车跳跃机器人状态—输入坐标变换时变控制器不连续控制器

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