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电力系统时滞依赖型鲁棒稳定判据及其应用

电力系统自动化 2010年第3期34卷 6-11页

作者：贾宏杰安海云余晓丹天津大学电力系统仿真控制教育部重点实验室天津市300072

给出了一种改进的含不确定性时滞环节的电力系统稳定性lyapunov鲁棒稳定判据。首先基于Krasovskii理论列解时滞系统的lyapunov泛函,接着将泛函对系统轨迹的导函数用一组线性矩阵不等式表达,在泛函导数推导过程中,通过引入一些必要的松... 详细信息

给出了一种改进的含不确定性时滞环节的电力系统稳定性lyapunov鲁棒稳定判据。首先基于Krasovskii理论列解时滞系统的lyapunov泛函,接着将泛函对系统轨迹的导函数用一组线性矩阵不等式表达,在泛函导数推导过程中,通过引入一些必要的松散项以减少该判据的保守性,然后利用Schur补对含不确定性的扰动项进行变换,最后借助单机无穷大系统和WSCC3机9节点系统,对含不确定性扰动的单一和双时滞情况下的系统保持鲁棒稳定时可承受的最大时滞进行分析,验证了所给方法的有效性。

关键词： lyapunov 线性矩阵不等式时滞依赖型鲁棒稳定判据电力系统

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基于高增益观测器的船舶航迹鲁棒跟踪控制

中国造船 2015年第3期56卷 146-153页

作者：王虎军王璐中国劳动关系学院高职学院北京100048 上海交通大学自动化系上海200240

为实现水面船舶的航迹精确跟踪控制,考虑了海浪干扰对控制系统的影响,提出了基于高增益观测器的鲁棒最优控制方法。首先,针对系统内部不确定性和外界扰动对控制精度带来的影响,建立了含有系统复合扰动的非线性航迹跟踪模型;进而,设计高... 详细信息

为实现水面船舶的航迹精确跟踪控制,考虑了海浪干扰对控制系统的影响,提出了基于高增益观测器的鲁棒最优控制方法。首先,针对系统内部不确定性和外界扰动对控制精度带来的影响,建立了含有系统复合扰动的非线性航迹跟踪模型;进而,设计高增益观测器对系统复合扰动进行估计和补偿,并设计一个带有前馈补偿器的最优控制器,获得系统的期望跟踪性能。最后针对某船舶进行了航迹跟踪控制的数值仿真试验,仿真结果表明设计的控制器对外界海浪干扰有较好的抑制作用,可以实现船舶航迹的精确跟踪。

关键词：船舶航迹跟踪高增益观测器最优控制 lyapunov 稳定性理论

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欠驱动三连杆机械臂能量解耦控制策略

自动化学报 2011年第1期37卷 67-73页

作者：赖旭芝张镇吴敏中南大学信息科学与工程学院长沙410083

针对第二关节为被动的欠驱动三连杆机械臂提出一种能量解耦控制策略.首先,将整个运动空间分为摇起区和平衡区,为了实现快速摇起控制,进一步将摇起区分为摇起子区间一和摇起子区间二;其次,基于lyapunov函数设计控制律,使第三杆相对于第... 详细信息

针对第二关节为被动的欠驱动三连杆机械臂提出一种能量解耦控制策略.首先,将整个运动空间分为摇起区和平衡区,为了实现快速摇起控制,进一步将摇起区分为摇起子区间一和摇起子区间二;其次,基于lyapunov函数设计控制律,使第三杆相对于第二杆处于自然伸展的状态,即使第三杆角度和角速度收敛为零,从而解除能量控制与第三连杆姿态之间的耦合;接着,在摇起子区间二,增加系统能量使系统摇起至平衡区附近;然后,基于LQR(Linear quadratic regulator)的平衡控制律将系统稳定在竖直向上平衡点;最后,用仿真结果验证该控制策略的有效性.

关键词：欠驱动机械臂 lyapunov function 能量解耦 LQR

基于现代非线性理论的汽轮发电机组故障诊断技术研究

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机械工程学报 2005年第2期41卷 142-147页

作者：侯荣涛闻邦椿周飙南京信息工程大学计算机科学与技术系南京210044 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110004 呼和浩特国能电力责任有限公司呼和浩特010206

运用小波理论、分形理论和混沌理论等非线性理论,对汽轮发电机组转子故障进行了综合分析和研究。对所测某28 MW发电机组转子在三种不同工作状态下的时间序列进行了关联维数计算、小波包分解以及最大李雅普诺夫指数计算,并结合其相轨... 详细信息

运用小波理论、分形理论和混沌理论等非线性理论,对汽轮发电机组转子故障进行了综合分析和研究。对所测某28 MW发电机组转子在三种不同工作状态下的时间序列进行了关联维数计算、小波包分解以及最大李雅普诺夫指数计算,并结合其相轨迹图和庞加莱截面进行了分析与研究。结果表明,小波包分解重构技术具有很强的消噪和非平稳信号提取能力;发电机组转子在不同工作状态下其时间序列的关联维数、李雅普诺夫指数具有明显差别,且两量值相互补充、相互对应。由此提出:关联维数、最大李雅普诺夫指数可以作为刻画发电机组机械故障特征的综合量化指标。该研究为非线性运动系统的在线监测、故障诊断和状态预测开辟了有效途径。

关键词：汽轮发电机组故障诊断小波分析分形非线性动力学混沌 lyapunov 指数

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输入输出受限的无人机防滑刹车系统容错控制

北京航空航天大学学报 2017年第6期43卷 1132-1140页

作者：孙辉闫建国屈耀红西北工业大学自动化学院西安710072

针对无人机防滑刹车系统工作过程中同时出现系统输出滑移率稳定区域受限、控制输入饱和与刹车执行机构故障的多重约束问题,提出了一种基于障碍lyapunov形式的自适应神经网络反演容错控制器的设计方法。当刹车执行机构发生故障时,通过自... 详细信息

针对无人机防滑刹车系统工作过程中同时出现系统输出滑移率稳定区域受限、控制输入饱和与刹车执行机构故障的多重约束问题,提出了一种基于障碍lyapunov形式的自适应神经网络反演容错控制器的设计方法。当刹车执行机构发生故障时,通过自适应神经网络补偿刹车系统中的非线性及不确定项。根据反演设计原理,应用神经网络输出设计相应的容错控制律,同时,在控制器的设计中引入鲁棒切换控制项,优化系统快速容错的暂态性能。首先本文设计的容错控制器无需精确获取执行机构在线故障的重构信息,也能使刹车闭环系统能够快速稳定,然后基于lyapunov方法分析了系统的稳定性,最后通过数值仿真结果表明,所提出的容错控制算法能够有效地保证刹车执行机构故障时控制系统的稳定性和有效性。

关键词：防滑刹车 lyapunov 容错控制执行机构故障输入输出受限

油浸式变压器内部检测球形机器人的深度悬停控制研究

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控制与决策 2020年第2期35卷 375-381页

作者：冯迎宾赵小虎何震李智刚王亚彪中国科学院沈阳自动化研究所水下机器人研究室沈阳110016 中国科学院大学北京101400

为实现设计的油浸式变压器内部检测机器人在实际作业过程中能针对深度方向某具体点进行观测,对机器人的深度悬停控制进行研究.通过对机器人控制策略的分析,根据水下机器人动力学理论,建立机器人在变压器油特殊介质的动力学模型.基于鲁... 详细信息

为实现设计的油浸式变压器内部检测机器人在实际作业过程中能针对深度方向某具体点进行观测,对机器人的深度悬停控制进行研究.通过对机器人控制策略的分析,根据水下机器人动力学理论,建立机器人在变压器油特殊介质的动力学模型.基于鲁棒反演控制方法及滑模自适应控制理论,提出一种鲁棒反演滑模控制方法,采用模糊控制器设计滑模面切换增益,以削弱不确定干扰带来的系统抖振,并通过lyapunov理论分析证明控制器稳定性.解决了机器人在变压器油中因耦合、外界扰动等造成的深度悬停定点过程自旋及抖动问题,仿真及实验表明了所提出控制器的有效性.

关键词：球形机器人水下机器人 lyapunov 反演控制模糊控制滑模控制运动控制

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分布参数系统源控制系统设计

自动化学报 2022年第12期48卷 3062-3066页

作者：周笔锋罗毅平唐果宁湖南科技大学机电工程学院湘潭411101 湖南电气职业技术学院湘潭411101 湖南工程学院电气信息学院湘潭411101

针对一类分布参数系统(Distributed parameter system,DPS),提出了源控制方法.将构成分布参数系统的空间分成若干分,每份为一个节点,在所有的节点中,将能产生量变源头的节点定义为源节点,跟随源节点变化的节点为跟随节点,以此构建分布... 详细信息

针对一类分布参数系统(Distributed parameter system,DPS),提出了源控制方法.将构成分布参数系统的空间分成若干分,每份为一个节点,在所有的节点中,将能产生量变源头的节点定义为源节点,跟随源节点变化的节点为跟随节点,以此构建分布参数系统模型.对于源节点,根据经验函数结合反馈偏差调节设计控制器,对跟随节点考虑源节点控制的逸散作用控制.利用lyapunov稳定性理论并结合线性矩阵不等式(Linear matrix inequality,LMI)处理方法,得出了分布式参数系统稳定源控制器存在的充分条件.最后结合所给条件,给出一个数值仿真说明其有效性.

关键词：分布参数系统源控制 lyapunov 线性矩阵不等式

一类具有输出不确定性的Lipschitz非线性系统观测器设计

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四川大学学报（工程科学版） 2013年第3期45卷 108-111,196页

作者：邹伟刘玉生四川大学电气信息学院四川成都610065

针对输出带有不确定性的Lipschitz非线性系统,提出了一种基于LMI的lyapunov方法来设计此类系统观测器。在系统输出的不确定性满足Lipschitz条件时,通过LMI方法选取观测器的增益矩阵,并运用lyapunov方法给出观测器渐近收敛的充分条件。... 详细信息

针对输出带有不确定性的Lipschitz非线性系统,提出了一种基于LMI的lyapunov方法来设计此类系统观测器。在系统输出的不确定性满足Lipschitz条件时,通过LMI方法选取观测器的增益矩阵,并运用lyapunov方法给出观测器渐近收敛的充分条件。同时给出了满足该观测器Lipschitz常数最大值的计算方法。最后通过仿真实例验证了观测器的有效性。

关键词：不确定性 Lipschitz条件非线性系统线性矩阵不等式 lyapunov

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新的四维超混沌Liu系统及其混沌同步

电子科技大学学报 2008年第2期37卷 235-237,296页

作者：刘扬正林长圣姜长生南京航空航天大学自动化学院南京210016 南京工程学院非线性物理研究室南京210013

在三维Liu系统的基础上增加一维状态,构建了一个新的四维超混沌Liu系统。简要地分析了该系统平衡点的性质、超混沌吸引子的相图、lyapunov指数和lyapunov维数等特性,设计了一种实现四维超混沌Liu系统的实际电路。利用非线性反馈控制方... 详细信息

在三维Liu系统的基础上增加一维状态,构建了一个新的四维超混沌Liu系统。简要地分析了该系统平衡点的性质、超混沌吸引子的相图、lyapunov指数和lyapunov维数等特性,设计了一种实现四维超混沌Liu系统的实际电路。利用非线性反馈控制方法实现了该超混沌系统的混沌同步,根据系统的稳定性理论,得到了非线性反馈控制器的结构和系统达到混沌同步时反馈控制增益的取值范围,数值实验的结果验证了理论分析的正确性。

关键词：混沌同步 lyapunov 非线性反馈四维超混沌Liu系统