线性系统Hamilton扩张系统的能控性和能观测性

利用控制系统的微分几何理论,研究了线性系统和它的Hamilton扩张系统的能控性之问的关系以及它们的能观测性之间的关系.通过计算线性系统的能控性矩阵和它的Hamilton扩张系统的能控性矩阵,证明了线性系统和它的Hamilton扩张系统的能控性是等价的.同时通过计算线性系统的能观测性矩阵和它的Hamilton扩张系统的能观测性矩阵,证明了线性系统和它的Hamilton扩张系统的能观测性也是等价的.证明了线性系统的Hamilton扩张系统是能控的当且仅当它是能观测的,原线性系统既是能控的,又是能观测的.     

能控性与能达性

本文详细地证明了在线性定常系统中能控性与能达性的一致性。举例说明了在非线性系统中能控性与能达性是不一致的,讨论了广义系统中能控性与能达性的关系。     

线性随机系统的能控性指数和能观性指数

提出线性随机系统能控性指数和能观性指数的定义，并给出了能控性指数和能观性指数的两个估计式。     

离散定常线性系统能达性与能控性的注记

证明离散定常线性系统能达性与能控性两种定义的等价性,并改进了能达性与能控性基本判定定理的证明.     

离散定常线性系统能达性与能控制性的注记

证明离散定常线性系统能达性与能控性两种定义的等价性，并改进了能达性与能控性基本判定定理的证明。     

输入矩阵定常的切换线性系统的能控性和能达性

针对一类具有不同系统矩阵和相同输入矩阵的切换线性系统,证明了系统能控性和能达性的充要条件,同时给出具有不同输入矩阵和相同系统矩阵的切换线性系统能控性和能达性的充要条件,指出两类切换线性系统能控性和能达性充要条件是对偶的．对于上述两类切换线性系统,分别给出一个例子,并分析系统的能控性和能达性．     

Buck变换器混杂动态系统的能控性和能达性

尝试在Buck变换器的能控性和能达性研究中引入混杂动态系统和切换线性系统的概念．首先建立Buck变换器的切换线性系统模型;然后根据该模型的特点,给出系统矩阵定常、输入矩阵切换的切换线性系统的能控性和能达性定义和定理,并严格证明了Buck变换器的能控性和能达性;最后讨论了能控性和能达性与输出能控性的关系,指出能控性、能达性和输出能控性是一致的,同时对Buck变换器的能控性进行实验验证,结果表明,在负载阶跃变化的情况下,变换器的输出完全可以控制并且稳定在设计值,这和Buck变换器作为切换线性系统模型的能控性分析结果是一致的．本文的研究方法也可用于其他功率变换器的能控性和能达性的研究．     

量化网络控制系统的能控性与能观性

将网络引入控制系统不可避免地引起很多新的问题,传统意义下的系统能控性与能观性在应用到网络化系统时必须重新考虑.针对网络控制系统中普遍存在的信息量化问题,研究网络控制系统的基本问题.定义量化网络控制系统的能控性与能观性,给出系统能控和能观的充分条件,指出量化网络控制系统的能控性与能观性取决于量化阶距的选取.     

区间动力系统的能控性

讨论了区间动力系统的能控性．基于讨论区间矩阵为列满秩区间矩阵的充分条件与充分必要条件．得到了判别上述能控问题的充分条件与充分必要条件．通过数值实例说明文中结果相对于已有结果更具有一般性及有效性．由对偶原理，可得到相应系统能观性的判据．     

一类热方程扰动系统的能控性

研究了一类热方程扰动系统的能控性问题.首先得到了系统的逼近能控性;然后采用变分方法对系统线性化,再结合解映射的性质,应用推广的隐函数定理,证明系统的局部零能控性;最后给出系统零能控的结论.     

广义系统的靶点和靶路能控性

研究广义系统的经济能控性问题。将丁伯根(Tinbergen)经济系统能控性原理推广到广义系统,分别给出了广义系统靶点能控和靶路能控的充要条件。     

线性切换系统的非奇异变换

线性切换系统是一类重要的混合动态系统。为了深入分析线性切换系统的能控性 ,寻找系统能控性判定的充要条件 ,首次研究了线性切换系统在非奇异变换下的性质。首先 ,证明线性切换系统的能控性在任意非奇异变换下保持不变。其次 ,基于一个恰当的非奇异变换 ,将状态空间适当分解为两个部分 ,给出了一个能控性的必要性条件的新证明。该证明比之已有证明更加简洁直观。最后 ,通过一个具体例 ,验证了能控性在非奇异变换下确实不变。     

多项式互质与可控性分析

讨论了一类单输入线性定常系统和多输入线性定常系统完全可控的多项式判据,通过多项式组的互质性即可判断线性系统的可控性,同时讨论了可控性矩阵可逆的条件及逆阵的求法.     

广义拟对称组合系统的结构分析

研究了由若干个相同的广义线性子系统以对称的内联方式构成的广义拟对称组合大系统的性质。首先,通过系统变换,将原广义拟对称组合大系统转换为n个低阶的修正子系统,然后通过分析得到广义拟对称组合大系统的稳定性、能控性、能观性、固定模的存在性、分散正常化、Lyapunov方程和Riccati方程的解等性质,均可由这n个低阶的修正子系统的相应性质来描述。     

有压瞬变流系统整体可控性研究

对有压瞬变流系统提出整体可控性概念。给出了起始子系统的定义。依据水力元件与管道的时间常数给出系统整体可控性的判别方法：对一个有压瞬变流系统,除起始子系统以外,如果存在时间常数为无穷大的水力元件或管道,则它是整体不可控的。并对整体不可控系统提出可控化的方法。     

不确定系统约束条件下的控制问题

讨论了线性不确定系统在控制能量受限下的能控性问题,给出了判定不确定系统完全能控的充分条件,证明了线性不确定系统控制能量受限下的能控性的几个判据,对控制能量受限下状态不能控也给出了一个判据。     

一类离散脉冲切换系统的能控性研究

提出了具有脉冲与切换的混杂模型,并用不变子空间的性质研究了此类系统的能控性,得到了系统能控的一个充要条件.     

基于正交函数逼近变换的分布参数系统可控性与可观性

基于偏微分方程谱分解原理，采用正交函数逼近技术，给出了分布参数系统逼近可控性、可观性的定义，并研究线性分布参数系统逼近可控性与可观性的判定方法。还研究了两种典型分布参数系统在不同形式控制与观测情况下的逼近可控性与可观性判据。