非线性变时滞耦合复杂网络的牵制控制

研究具有非线性变时滞耦合复杂网络模型的同步问题,通过牵制控制的方法对变时滞耦合复杂动力网络进行同步控制.分别对外耦合矩阵可约和不可约两种情况设计了简单的控制器,通过控制网络的少部分节点使网络同步于一个孤立的节点.根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式理论得到了非线性变时滞耦合的复杂网络的牵制同步的充分条件.数值仿真采用了新的混沌系统模型,仿真结果进一步证明了结论的正确性和有效性.     

基于自适应牵制控制的时变时滞复杂网络同步

针对一类节点含时变时滞的复杂网络模型的同步问题,提出一种简单有效的自适应牵制控制方法。设计了一个自适应控制器,对复杂网络的部分节点实施牵制控制;构造适当的Lyapunov函数,给出网络和其孤立节点达到全局指数渐近同步的充分条件;最后通过数值仿真实验验证了文中方法的有效性。     

具有时延和非时延动态节点的复杂网络同步

为解决具有时延和非时延的动态节点的复杂网络基于自适应反馈的同步问题,采用理论分析和仿真方法,基于Lyapunov稳定性理论和自适应反馈控制理论,设计了线性控制器.研究结果:得到具有时延和非时延的动态节点的复杂网络达到全局指数渐近同步的充分条件,数值仿真验证了方法的有效性.对具有时延和非时延动态节点的复杂网络基于自适应反馈的全局指数渐近同步提供了充足的理论依据,有助于寻求全局指数渐近同步的有效控制途径.     

周期间歇性牵制控制的复杂网络有限时间同步

针对具有时变时滞的复杂网络有限时间同步问题,提出了基于周期间歇性牵制控制的同步方法。通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函,并基于有限时间稳定性理论、矩阵理论和不等式技巧,给出了有向网络和无向网络分别实现有限时间同步的充分条件,并讨论了有向网络和无向网络在实现有限时间同步时所需牵制的关键节点的最少数量以及如何选择关键节点。同时,结合周期间歇性控制策略和牵制控制策略,设计出了有限时间周期间歇性牵制控制器,最后利用数值模拟验证了结果的正确性和有效性。     

考虑节点异质性和故障函数的电力信息物理系统风险传播模型

由于电力信息物理系统的耦合建模方法大多数依赖网络拓扑结构划分节点类型,未考虑节点信息的属性,同时也忽略了不同节点类型对风险传播的影响,削弱了对风险预测的能力。因此,提出了一种考虑节点异质性和故障函数的电力信息系统风险传播模型。首先对实际电力网络节点特性以及耦合性特点进行分析,结合节点异质性提出双网节点的表征方法,基于双网物理和逻辑依赖关系,设计了电力信息物理融合系统(cyber physical systems, CPS)表征模型。在此基础上,考虑双网状态交互影响的方向性及节点的依赖性,分析影响风险传播的因素,通过定义基于节点度的故障概率函数,构建了电力CPS风险传播模型。以合成网络和意大利真实数据所建立的耦合网络进行实验分析,证明模型的有效性。     

复杂动态网络的牵制同步控制

研究了复杂动态网络的牵制同步控制。首先,阐述了一个新的动态网络,这个网络具有不同的节点结构,而且每个节点都是具有相同维数的动力系统。通过设计合适的控制器,此网络的状态将指数同步到一个稳定的状态。其次,给出了一些同步准则和一个例子去验证理论结果。MATLAB仿真结果表明,在整个网络被控制到平衡点时,在网络中随机地选择两个节点施加牵制控制,甚至仅对网络中度最大的那一个节点施加牵制控制,都能使网络的状态在很短的时间内达到同步。MATLAB仿真结果与理论分析相一致。     

具有不同节点动态和拓扑结构的两个复杂网络之间的同步

基于节点输出线性耦合模型,首先针对节点动态不同的两个复杂网络,利用节点的输出变量(标量)设计结构简单的控制器使得两个网络获得同步,根据Lyapunov稳定性定理,推出相应的同步准则。然后,进一步研究了具有不同节点动态和拓扑结构的两个复杂网络间的同步问题,同样利用节点输出变量设计控制器,进行网络的同步控制。最后通过仿真验证本方法的有效性。     

基于牵制控制的变时滞复杂网络自适应同步

在牵制控制的基础上,文章探讨了节点与耦合均含变时滞复杂网络的自适应同步问题.首先,利用非线性耦合常微分方程描述了一般复杂网络的动态模型,同时给出了必要的定义、假设和引理.然后,基于李雅普诺夫稳定性理论和自适应控制原理,设计了简单适当的自适应控制器,让其通过对部分节点进行牵制控制来实现整个网络的同步,并且给出网络渐近同步的充分条件.最后,通过数值实验结果很好地验证了理论的可行性与有效性.     

基于信息-电力混合熵的边缘计算节点部署规划方法

随着配电系统中海量终端互联化、设备数据高维化和网架层次复杂化的发展,传统依靠单一的云主站信息处理模式存在着数据传输高时延高拥塞、信息远离设备端且排队处理缓慢等弊端.边缘计算技术将计算力部署在近配电终端物理设备和数据源侧,在控制执行单元侧进行数据分析、系统运行状态态势感知、并做出自主快速决策,有效弥补云计算的不足.本文面向配电信息物理系统分布式边缘计算需求,计及信息稳定性和电力稳定性,提出一种边缘计算节点部署新方法.通过量化信息实时度、信息准确度和信息完整度构建计算信息稳定度计算模型,通过小干扰电压变化观测方法建立电力稳定性标度,基于混合熵理论计算系统信息-电力混合熵,进行网络边缘计算节点的最优化部署求解.最后,基于IEEE39节点电力系统标准算例仿真,数值分析了系统电力稳定度、信息传输稳定度以及电网频率控制性能,实验仿真结果验证采用所提方法得到的ECN部署方案可有效提高网络响应速度,具有更强的无功支撑,并实现了对系统频率偏差的快速平抑.     

网络化时延补偿策略及其在三容系统中的应用

网络诱导时延在网络控制系统中是不可避免的,并且对控制系统性能有非常重要的影响.为了解决网络化控制系统的时延问题,研究了具有时变传输时延的网络化控制系统的稳定性问题.时变的时延可以看作是平均时延和不确定时延之和.具有长时延的网络控制系统可以建模为具有结构不确定性的离散时间模型.基于这个模型,通过求解一个迭代linear matrix inequality,给出了使闭环系统稳定的控制器.通过对三容系统的仿真研究,证实了所提方案的有效性.     

电力信息物理融合系统结构脆弱性分析

为了识别电力信息物理融合系统(Cyber Physical Power System,CPPS)脆弱性并制定相应脆弱性防控策略,从结构的角度,建立电力网为IEEE118节点系统、双星型信息网和网型信息网2种具有不同子网络结构的CPPS相依网络模型.提出一种相依节点对重要度综合指标,该指标可以辨识对CPPS结构脆弱性产生重大影响的相依节点对,克服单层网络指标的局限性.基于相依网络连锁故障模型,分别采用随机攻击策略和蓄意攻击策略,分析2种CPPS的结构脆弱性,并研究关键节点保护策略对2种CPPS结构脆弱性的影响.仿真结果表明,随机攻击策略下,网型信息网CPPS的结构比双星型信息网CPPS更加脆弱.蓄意攻击策略下,优先攻击相依节点对对网络连通性的破坏程度更大.合理选取关键节点保护策略的保护节点可以改善系统的结构脆弱性.     

浅层地震勘探中的无线同步装置研究

为更好地解决浅层地震勘探信号采集的时间同步问题, 提出一种基于无线网络的浅层地震勘探数据采集系统。设计并完善基于应变式压力传感器的检波装置, 以AT89C51单片机作为主控制器（MCU: Micro Controller Unit), 采用低功耗、 高分辨率的16位Σ-Δ型模数转换芯片AD7705实现数据采集, 选用nRF24L01组建无线网络, 给出电源模块和稳压电路以实现准确灵活供电。通过确定数据采集系统不同传输距离的实际时间差值, 利用地震仪进行时间补偿, 从而实现数据采集同步。测试结果表明： 系统在测试期间功耗为2 500 mW, 无线传输最远距离为94 m, 延迟时间最短为1.87×10^-6 s。解决了勘探环境恶劣时的复杂布线和同步问题, 实现了浅层地震勘探的低功耗、便携式的同步功能。     

网络闭环系统的离散模糊控制

针对网络控制系统（NCS）存在时延的情况下如何设计控制器问题，提出了一种新的网络闭环控制系统建模方法-离散模糊T-S模型，并在此模型的基础上应用平行分布补偿原理设计了NCS模糊控制器；应用Lyapunov理论和LMI方法，研究了系统的模糊稳定控制御题，给出了基于线性矩阵不等式的不依赖时滞的状态反馈模糊控制器的设计方法，并获得了NCS模糊控制的稳定充分条件为求解一组线性矩阵不等式；通过仿真验证了该控制方法的有效性。     

不同维分数阶系统的无源同步控制

为解决不同维分数阶Lorenz 系统的无源同步控制问题,根据分数阶系统稳定性理论和无源控制理论, 设计了新的主动控制器和无源控制器,实现了不同初始条件下不同维分数阶系统的无源同步。该方法将同维 整数阶混沌系统的无源同步控制方法拓展到阶次小于1 的不同维分数阶系统,数值仿真验证了所设计控制器 的快速性和可行性。该方法可使驱动系统与响应系统的状态变量保持运动轨迹一致,控制方法具有针对性且 控制速度较快。     

液压混合动力车辅助驱动单元的最优控制

液压混合动力车是一种新型环保节能车辆,以液压蓄能器和变量泵/马达为核心组成了制动能量再生系统。本文建立了液压混合动力车辅助驱动单元即变量泵/马达控制系统的数学模型,运用最优控制原理设计了最优控制器,并利用MATLAB对控制系统进行了仿真分析,仿真结果表明所设计的最优控制器有效的降低了系统响应的超调量,加快了系统响应时间,使系统具有良好的动态性能。     

奇异分数阶复杂动态网络的鲁棒同步: LMI 法

为解决奇异分数阶复杂动态网络的同步问题, 将连续频率分布等价模型引入到分数阶奇异系统中, 应用 间接李雅普诺夫方法, 通过设计同步控制器将奇异系统正常化, 给出阶次在 0<α<1 范围内能使不确定奇异分 数阶复杂动态网络同步全新的充分条件。 利用 Matlab 的 LMI(Linear Matrix Inequalities)工具箱求解控制器的增 益。 通过仿真算例及数据验证, 表明该方法可有效地解决复杂动态网络同步问题。     

制冷系统压缩机排气压力实时控制的新方法

通过对制冷测试系统压缩机排气口压力的控制,设计了该控制回路的软硬件系统．针对ＰＩＤ控制器和Ｓｍｉｔｈ预估校正器的不同控制效果,结合对实验数据的分析,提出了一种行之有效的解决大滞后问题的控制方法     

2个时滞复杂动态网络的广义同步

针对2个不同节点和不同拓扑结构的时滞复杂动态网络,研究2个网络之间的广义同步问题.基于驱动-响应同步策略,对其中的一个网络施加控制,运用连续系统的Lyapunov稳定性分析方法,得到相应的广义同步判据.以某产品的生产者和该产品的消费者作为2个网络的动态节点,验证方法有效性.结果表明,通过设计满足广义同步判据的控制器,可以实现2个不同网络之间的广义同步.