检索结果-南通市图书馆

作者：侯嘉源山东大学

学位级别：硕士

随着工业生产的规模化和电子化,对于自动化操作的需求越来越高,进而引起了对于系统控制方面研究的一阵热潮.而切换系统作为混杂系统中一个不可或缺的重要组成部分,被广泛的运用于机器人控制系统、飞行器控制以及航空航天事业等等领域.... 详细信息

随着工业生产的规模化和电子化,对于自动化操作的需求越来越高,进而引起了对于系统控制方面研究的一阵热潮.而切换系统作为混杂系统中一个不可或缺的重要组成部分,被广泛的运用于机器人控制系统、飞行器控制以及航空航天事业等等领域.由于实际应用中各种环境的干扰以及设备自身存在的缺陷,不能够精确地建立相应的数学模型,致使模型的参数矩阵中存在不确定性.所以需要在系统当中加入参数不确定性来模拟这一情况所带的影响.此外,信息传递过程中由于物理空间的限制,总会有一定时间上的延误存在于系统状态当中,这种延误往往会影响系统的稳定性能,造成不必要的损失.为了解决时滞现象带来的影响,往往需要在模型中考虑时滞所带来的影响.本文以离散奇异时滞切换系统为模型,考虑了基于动态输出反馈控制器的常时滞状态下的H∞有限时间鲁棒镇定和时变时滞状态下的H∞有限时间鲁棒镇定问题.论文的主要工作有:首先介绍了奇异切换系统、时滞系统、有限时间稳定、非脆弱控制的研究背景和国内外研究现状和几个基本引理.然后讨论了带有二次内有界非线性项的离散时间奇异常时滞切换系统对动态输出反馈控制器的有限时间稳定问题.通过构造lyapunov-krasovskii泛函和平均驻留时间方法,得到了闭环系统正则、因果和有限时间稳定的充分条件.利用矩阵解耦方法,将闭环系统和控制器当中的参数矩阵所带有的不确定性分离,得到了相应的非脆弱稳定线性矩阵不等式充分性条件,并给出了动态输出反馈控制器的构造形式.最后给出一个数值算例证明了结论的有效性.进而讨论了带有二次内有界非线性项的离散时间奇异时变时滞切换系统,基于动态输出反馈控制器的有限时间稳定问题.通过构造lyapunov-krasovskii 泛函得到在单一模态上的衰减条件,最终得到了闭环系统正则、因果和有限时间稳定的充分条件.基于这一稳定性条件,再利用线性矩阵不等式将不确定性从稳定性条件中分离,最终得到了闭环系统的非脆弱稳定性条件,并给出控制器的构造.最后以一个数值算例的形式证明了结论的有效性.最后总结了本文的主要工作,并对其不足和缺点进行了分析.

关键词：奇异切换系统时滞系统二次内有界非线性 lyapunov-krasovskii泛函线性矩阵不等式

前提不匹配T-S时滞模糊系统的鲁棒H∞控制器设计

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前提不匹配T-S时滞模糊系统的鲁棒H∞控制器设计

作者：陈玉田杭州电子科技大学

学位级别：硕士

模糊模型方法已经被认为是处理复杂非线性系统的强有力工具,特别是T-S模糊模型,由于它可以以线性系统加权和的形式以任意精度逼近一个复杂的非线性系统,因此T-S模糊系统的稳定性分析和控制器设计问题受到了很大的关注。但是在实际的工... 详细信息

模糊模型方法已经被认为是处理复杂非线性系统的强有力工具,特别是T-S模糊模型,由于它可以以线性系统加权和的形式以任意精度逼近一个复杂的非线性系统,因此T-S模糊系统的稳定性分析和控制器设计问题受到了很大的关注。但是在实际的工业控制中,时滞是导致系统不稳定的重要因素之一。因此,对于时滞系统的研究有着广泛的实际应用价值。本文主要研究了针对带有外界扰动的时滞系统的前提不匹配控制器设计问题;针对带有参数不确定性的时滞系统的镇定问题;针对同时带有参数不确定性和外界扰动的时滞系统进行了鲁棒H∞性能分析和控制器设计问题。本文主要的研究成果包括以下三个部分:一:研究了一类基于区间二型T-S模型非线性时滞模糊系统的控制器设计问题。依据lyapunov稳定性理论并结合矩阵不等式的放缩技巧,推导出了使闭环系统渐近稳定且满足给定的H∞性能指标的充分条件。利用前提不匹配的二型模糊基函数的特性,得到了具有更小保守性的系统稳定性准则。仿真实例部分验证了该设计方法的有效性。二:研究了一类带有参数不确定性的T-S模型的前提不匹配的时滞相关的鲁棒镇定问题。构取lyapunov-krasovskii泛函,利用矩阵不等式的放缩技巧解决了矩阵中非线性项无法求解的问题,得到了系统鲁棒镇定的充分条件。再结合二型模糊基函数的特性,得到了保守性更小的稳定性条件。三:研究了一类基于区间二型T-S模型同时含有参数不确定性和外界扰动的非线性时滞系统的鲁棒H∞控制器的设计问题。构取新的lyapunov-krasovskii泛函,利用改进的自由权矩阵方法,结合Schur补引理,得到了使系统渐近稳定且满足给定的H∞性能指标的充分条件。整个证明过程中没有对任何一个不等式进行放缩,因此得到的鲁棒稳定性具有更小的保守性。

关键词：前提不匹配 T-S模型 lyapunov-krasovskii泛函时滞不确定性鲁棒H_∞性能

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一类随机PWM反馈时滞系统稳定性分析

一类随机PWM反馈时滞系统稳定性分析

作者：赵其领重庆大学

学位级别：硕士

在自然科学和实际的工业生产过程中，时滞现象普遍存在.任何实际系统都或多或少地存在一些时间延迟现象，从而使系统稳定性变差，因此如何利用或消除该现象一直是控制理论领域的研究热点.随着脉宽调制的广泛应用，PWM反馈系统稳定性研... 详细信息

在自然科学和实际的工业生产过程中，时滞现象普遍存在.任何实际系统都或多或少地存在一些时间延迟现象，从而使系统稳定性变差，因此如何利用或消除该现象一直是控制理论领域的研究热点.随着脉宽调制的广泛应用，PWM反馈系统稳定性研究已建立起相对成熟的理论体系。在控制系统理论中，一个系统不仅仅会受到外界各种因素的干扰，如有限的信号传输速度、开关速度和记忆效应等系统时滞因素，而且系统还往往受到随机因素的影响.随着控制理论的不断发展和控制方案复杂度不断提高，传统的系统与控制理论达到期望值越来越不现实，在系统中充分考虑各种干扰因素已成为研究系统稳定性的必然趋势。分析随机干扰因素，减少系统的保守性。因此，深入研究随机PWM反馈系统稳定性不仅仅在理论上有深远的意义，而且在应用中更具有实用价值。本文研究了随机PWM反馈时滞系统的p次指数稳定性.从基本概念出发，通过伊藤引理和布朗运动的性质，利用lyapunov-krasovskii泛函方法，以线性矩阵不等式为主要工具，构造适合的V函数，使用自由矩阵，得到稳定性结论. 本文又研究了第二类随机脉冲宽度调制反馈系统的稳定性,利用lyapunov泛函构造适合的V函数，建立了判别该系统p方全局一致渐进有界的相关准则，并得出结论系统(4.1)不仅仅是均方全局一致有界而且是p次全局一致渐进有界的。

关键词： PWM 时滞系统 p次指数稳定性随机扰动 lyapunov-krasovskii泛函

基于LMI理论非线性系统的有限时间稳定分析与控制器设计

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基于LMI理论非线性系统的有限时间稳定分析与控制器设计

作者：杨雪雁山东师范大学

学位级别：硕士

众所周知,与系统稳定性相关的现有结果大多集中在lyapunov渐近稳定性上,而此类稳定性是定义在无限时间间隔内的.因此,它可以刻画系统的稳态性能,但是却不能表现系统的暂态行为.在有些实际应用中要求得到它的暂态行为,而此时系统的渐近... 详细信息

众所周知,与系统稳定性相关的现有结果大多集中在lyapunov渐近稳定性上,而此类稳定性是定义在无限时间间隔内的.因此,它可以刻画系统的稳态性能,但是却不能表现系统的暂态行为.在有些实际应用中要求得到它的暂态行为,而此时系统的渐近稳定性就不足以满足要求.故新墨西哥大学教授Peter Dorato在20世纪50年代提出了短时间稳定的概念,也就是最初的有限时间稳定概念,讨论了在固定时间间隔内系统的行为.随后便引起了越来越多的关注,并且在许多领域得到应用,例如网络通信、机器人操控、ATM网络控制等.本文主要讨论了非线性系统的有限时间稳定性和对于系统的控制器设计.在第一章中,主要介绍了本文的研究背景以及研究意义,并给出本文的主要结构和几个要用到的重要引理.在第二章中,构造了多lyapunov-krasovskii泛函并采用ADT方法、自由权矩阵方法,推导出了一些充分性条件来保证神经网络有限时间稳定性.同时,通过设计系统状态反馈控制器,推出了有限时间镇定性的条件.最后给出了两个带有仿真的例子来说明所得理论结果的有效性.在第三章中,构造了lyapunov-krasovskii泛函并采用以往文献中所使用的奇异分析技术以及柯西矩阵不等式,得到了基于线性矩阵不等式(LMI)的具有区间时滞的奇异非线性系统的有限时间稳定的充分性条件.另外,我们考虑了对于一般非线性系统的控制器设计,得到了该系统的有限时间镇定性条件.最后,通过带有数值模拟的两个例子说明了该理论研究方法的有效性.

关键词：有限时间稳定性 lyapunov-krasovskii泛函不确定切换神经网络奇异非线性系统时滞线性矩阵不等式(LMIs) 状态反馈控制

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伊藤型随机模糊系统的控制器设计

伊藤型随机模糊系统的控制器设计

作者：周宇斌杭州电子科技大学

学位级别：硕士

在实际的生活中,常常要对复杂的非线性系统进行控制,但对这类系统很难能够建立精确的数学模型,因此模糊控制成为了分析非线性系统性能的强有力手段。但由于一型模糊集合在处理不确定性的问题上存在不足,而后提出的二型模糊集合虽然克服... 详细信息

在实际的生活中,常常要对复杂的非线性系统进行控制,但对这类系统很难能够建立精确的数学模型,因此模糊控制成为了分析非线性系统性能的强有力手段。但由于一型模糊集合在处理不确定性的问题上存在不足,而后提出的二型模糊集合虽然克服了一型模糊集合的不足,但也增加了运算量。而区间二型模糊集合作为二型模糊集合的特例,既继承了二型模糊集合的优势,又通过把次隶属度定义为1来简化运算。故经常应用区间二型模糊控制理论来解决系统的稳定性分析、控制器和滤波器设计等问题。本文主要研究了基于T-S模型的伊藤型随机模糊系统稳定性分析和控制器设计等问题。应用伊藤公式、矩阵的直积公式以及线性矩阵不等式等工具对以上问题进行分析。主要研究以下三点:一研究了伊藤随机系统的稳定性分析和控制器设计问题。应用区间二型模糊集合隶属函数的性质引入松弛变量,使得到的系统随机渐近稳定的充分条件更具有一般性,并提出了状态反馈控制器的设计方法。通过数值算例验证了所提方法的可行性和有效性。二研究了带有时变时滞和参数不确定性的伊藤随机区间二型模糊系统稳定性分析问题。通过构造lyapunov-krasovskii泛函,利用区间二型模糊集合隶属函数的性质引入松弛变量,并且基于改进的詹森不等式以及倒数凸组合技巧对相关矩阵不等式进行放缩,提出了更具一般性的系统均方稳定的充分条件。通过数值算例验证了所提方法的有效性。三研究了带有时变时滞和参数不确定性的伊藤随机区间二型模糊系统控制器设计问题。通过构造lyapunov-krasovskii泛函,对第二部分定理中相关矩阵进行变换,提出了系统均方稳定的充分条件并给出了控制器的设计方法。通过数值算例验证了所提方法的可行性。

关键词：区间二型模糊系统伊藤型随机系统 lyapunov-krasovskii泛函倒数凸组合时变时滞不确定性前提不匹配

基于时滞分解方法的线性时滞系统的稳定性分析

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基于时滞分解方法的线性时滞系统的稳定性分析

作者：陈妍杭州电子科技大学

学位级别：硕士

现今，几乎所有的控制系统都存在时滞。正因为时滞的这种普遍性，使得大部分的控制系统不稳定并且导致其性能变差。这也就为控制系统的理论分析和工程设计增加了很多的难度。因此，优化系统性能必须首先研究时滞系统的稳定性问题。对时... 详细信息

现今，几乎所有的控制系统都存在时滞。正因为时滞的这种普遍性，使得大部分的控制系统不稳定并且导致其性能变差。这也就为控制系统的理论分析和工程设计增加了很多的难度。因此，优化系统性能必须首先研究时滞系统的稳定性问题。对时滞系统的研究成为控制领域的一个热点问题，如何使得系统稳定性具有较小的保守性也是很多国内外科学家们专注的一个焦点问题。近年来，学者们对系统的稳定性问题进行了较为深入的研究。本文在分析了大量国内外文献的基础上，基于时滞分解的方法，通过选取适当的lyapunov-krasovskii泛函，结合常用的不等式，并且以Matlab中的线性矩阵不等式（LMI）为求解工具，针对线性时滞系统的稳定性问题进行研究。本文主要由以下几方面内容组成：1.阐述了线性时滞系统的研究背景和研究意义，回顾了时滞问题的研究现状，并对时滞系统稳定性的研究方法进行总结，举例说明了时滞系统大量存在于各类实际系统中，简单介绍了本文的主要工作，给出了预备知识和一些常用的引理。2.针对具有常数时滞的线性系统，将Gouaisbaut和Han提出的两个基于时滞分解方法的稳定性准则进行比较，从理论上严格证明了两者之间的关系，并从计算复杂度结合相应的数值实例，分析了它们的优缺点。3.针对具有区间快时变时滞的线性系统，得到两种新的稳定性准则。该准则使用时滞分解的方法，对时滞区间的上界和下界进行二等分，然后通过引入凸组合的方法得到两个保守性更小的稳定性准则。数值实例、仿真实例以及计算复杂度验证了结果的有效性并比较了四个稳定性判据的优劣性。4．针对具有区间慢时变时滞的线性系统，使用时滞分解的方法，提出两个新的稳定性准则。该方法对时滞的上界、下界以及时滞(t)进行二等分，充分利用了时滞上界、下界以及时滞变化率的信息，从数值实例和计算复杂度可看出两个定理各自的优缺点。5．对论文的内容进行概括总结，并针对论文中提出的未解决的问题和需要改进的问题进行说明，从而对研究内容进行更进一步的展望。

关键词：时滞分解方法 lyapunov-krasovskii泛函线性时滞系统稳定性线性矩阵不等式(LMI)

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时滞Lur’e控制系统的绝对稳定性分析

时滞Lur’e控制系统的绝对稳定性分析

作者：陈曦辽宁科技大学

学位级别：硕士

时滞现象普遍存在于各种实际系统,是致使系统不稳定的一个重要因素。Lur’e控制系统是一类特别典型的非线性控制系统,因此,时滞Lur’e系统的绝对稳定性研究具有重要的意义。本文首先介绍了时滞Lur’e系统的意义和研究目的,并对时滞系统... 详细信息

时滞现象普遍存在于各种实际系统,是致使系统不稳定的一个重要因素。Lur’e控制系统是一类特别典型的非线性控制系统,因此,时滞Lur’e系统的绝对稳定性研究具有重要的意义。本文首先介绍了时滞Lur’e系统的意义和研究目的,并对时滞系统绝对稳定研究方法进行了归纳和总结。然后,介绍了本文所要用到的基本定义、基本定理及相关引理,分别讨论了时滞Lur’e系统以及中立型时滞Lur’e系统的绝对稳定性的问题。最后,对本文的研究进行了总结及对今后所要进行的研究、学习做了进一步的展望。主要工作如下:1.给出时滞Lur’e系统的绝对稳定性判据:首先构造了合适的lyapunov-krasovskii泛函(LKFs),利用Kim积分不等式估计LKFs导数的上界,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出系统绝对稳定的充分条件。数值仿真结果表明利用本文方法计算获得的时滞上界大于相关文献,说明了本文给出的方法的有效性及先进性。2.给出中立型时滞Lur’e系统的绝对稳定性判据:首先将时滞区间分成不相等的两段,构造了合适的LKFs,利用倒数凸方法和积分不等式估计LKFs导数的上界,得到了系统绝对稳定的充分条件,并以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出。该方法的优点在于通过调节时滞分段的参数值,得到更多关于时滞的信息。最后用数值例子与相关文献进行比较,说明了本文方法更能有效地降低所得判据的保守性。

关键词：时滞Lur’e系统 lyapunov-krasovskii泛函线性矩阵不等式绝对稳定中立时滞

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切换时滞神经网络的状态估计

切换时滞神经网络的状态估计

作者：郑方婧山东师范大学

学位级别：硕士

神经网络是通过模拟人脑神经元网络结构而建立起来的一种大规模的非线性动力系统.由于复杂多变的实际环境,神经网络的结构可能会随着外部因素的改变而改变,因此切换思想被引入从而形成了切换神经网络.高度互连的切换神经网络为设计大规... 详细信息

神经网络是通过模拟人脑神经元网络结构而建立起来的一种大规模的非线性动力系统.由于复杂多变的实际环境,神经网络的结构可能会随着外部因素的改变而改变,因此切换思想被引入从而形成了切换神经网络.高度互连的切换神经网络为设计大规模并行处理器提供了框架,使得其在模式识别、图像处理、联想记忆等方面都有着广泛应用.此外,实际工程中描述系统动态规律的内部状态变量往往会出现不可测的情况,因此需要根据能获取的测量数据来估计系统的内部状态,即状态估计.近年来,切换神经网络的状态估计问题已经引起了越来越多的关注.本文主要讨论了切换时滞神经网络的状态估计问题,主要研究内容如下:首先,主要介绍了切换时滞神经网络的研究背景与研究现状,并给出了本文的基本结构及所需的部分定义和引理.其次,主要研究了同时具有遗忘时滞和时变时滞的切换神经网络的有限时间状态估计问题.通过构造时滞依赖的lyapunov-krasovskii(L-K)泛函,结合平均驻留时间(ADT)条件及自由权矩阵方法,给出了有限时间状态估计器存在的充分性判据,并且基于线性矩阵不等式(LMIs)设计了模态依赖的估计器增益.结合数值算例,验证了所得结论的有效性.最后考虑在遗忘时滞与时变时滞共同作用下,切换神经网络的指数状态估计问题.基于多L-K泛函方法,利用ADT和自由权矩阵等技术,得到了保证误差系统全局指数稳定的时滞依赖型判据,以LMIs的形式给出了期望估计器的存在条件和估计器增益设计.通过两个数值算例,进一步证明了所得结论的正确性和有效性.

关键词：切换神经网络遗忘时滞时变时滞 lyapunov-krasovskii泛函平均驻留时间状态估计器

中立型Markov切换神经网络的指数稳定性研究

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中立型Markov切换神经网络的指数稳定性研究

作者：李浩儒四川理工学院

学位级别：硕士

中立型系统即含有中立型时滞的动力系统,对于状态滞后以及状态微分滞后都能够精确地描述,其广泛存在于科学实践以及工程应用中,例如化工中的反应器工作模型、无损传输线连接模型等等。另一方面,作为一种特殊的切换系统,Markov切换系统... 详细信息

中立型系统即含有中立型时滞的动力系统,对于状态滞后以及状态微分滞后都能够精确地描述,其广泛存在于科学实践以及工程应用中,例如化工中的反应器工作模型、无损传输线连接模型等等。另一方面,作为一种特殊的切换系统,Markov切换系统是由多个子系统所组成的,并且其通常含有三个主要特点:首先是该切换系统的组态通常是由一个连续时间有限状态的Markov过程所进行描述;其次是该切换系统的状态由一个微分方程系统所表征;三是同时包含时间发展和事件驱动两种机制,可以模拟突变现象,如随机失效、元件的修复、子系统相互连接的变化、环境突变等,因而在工业制造、经济金融、通信等诸多领域中都可以看见Markov切换系统的身影。在现实运行以及信号传输的阶段当中,因为某些高科技设施通常具有Markov切换特性以及中立型时滞两个特性,所以在实际系统进行数学建模的时候往往利用中立型Markov切换系统建模来更加精确地刻画该系统的动力学特性。因此,本文基于建立适当的lyapunov-krasovskii泛函,结合线性矩阵不等式技术、自由权矩阵方法,穿插一些不等式约束技术(如Jensen不等式、reciprocally convex combination不等式以及Wirtinger不等式),合理运用伊藤积分公式,对中立型Markov切换神经网络的指数稳定性进行深入讨论。主要研究内容包括:(1)讨论了含有混合时滞的中立型Markov切换神经网络的指数稳定性的问题,并且基于相关方法建立了一类中立型Markov切换神经网络的线性矩阵不等式形式的时滞相关的指数稳定性判据;(2)讨论了含有随机扰动和混合时滞的中立型Markov切换神经网络的指数稳定性问题,对于oIt?随机时滞微分方程问题的处理引入了适当的不等式,减小了算法的计算量,并且建立了线性矩阵不等式形式的时滞相关的稳定性判据。

关键词：中立型系统 Markov切换神经网络指数稳定性 lyapunov-krasovskii泛函

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具有衰落噪声的随机微分方程解的稳定性分析

具有衰落噪声的随机微分方程解的稳定性分析

作者：李芳河北大学

学位级别：硕士

近年来,随机微分方程理论得到了极大的发展,随机微分方程建立的非线性数学模型可以用来描述物理学、生物学、控制等许多科学领域的系统.在现实生活中,许多实际系统不可避免地受到各种噪声的影响,从而使得系统的结构以及状态发生变化.相... 详细信息

近年来,随机微分方程理论得到了极大的发展,随机微分方程建立的非线性数学模型可以用来描述物理学、生物学、控制等许多科学领域的系统.在现实生活中,许多实际系统不可避免地受到各种噪声的影响,从而使得系统的结构以及状态发生变化.相比于确定性微分方程,随机微分方程具有更复杂的特性和行为.随机微分系统能正常运作,稳定性是一个不可或缺的前提,因此研究随机微分系统解的性态具有重要意义.本文主要利用lyapunov-krasovskii泛函的一般构造法,研究了基于不同随机扰动类型的随机微分方程解的稳定性,通过应用It(?)引理、It(?)公式等相关随机性质以及线性矩阵不等式,得到了随机微分方程的解的随机稳定性,主要内容如下:首先研究了实际模型中常用的一类指数型非线性随机微分方程的解的稳定性.利用线性化以及lyapunov函数方法,分别讨论了随机扰动强度为常数和时间函数的两种情况,通过构造新的指数型lyapunov函数,证明了系统的解在均方意义下的渐近稳定性,最后通过数值模拟验证所得结果的有效性.其次考虑了具有分布时滞的SIR传染病模型解的稳定性问题.主要研究了具有衰落白噪声和泊松跳的中立型SIR随机模型和具有马尔可夫切换的SIR随机模型,通过詹森不等式和lyapunov函数方法,以线性矩阵不等式形式给出了该模型解的随机稳定的充分性条件,最后通过数值模拟验证所得结果的有效性.

关键词：随机微分方程 lyapunov-krasovskii泛函稳定性泊松跳马尔可夫链