非线性时滞系统的保性能鲁棒稳定性和鲁棒稳定控制--时滞相关情形

研究了带有非线性摄动的时滞系统的时滞相关保性能鲁棒稳定性和时滞相关鲁棒稳定控制问题.对这类非线性时滞系统分别建立了时滞相关的鲁棒稳定性判据和时滞相关的保性能鲁棒稳定性判据,指出了系统时滞相关鲁棒稳定时存在时滞上界,并且提出了降低系统可保性能的一个优化算法.给出了系统的两类时滞相关鲁棒稳定控制器的设计方法.     

Mackey-Glass时滞系统的稳定性与混沌控制

研究了时滞对Mackey-Glass系统动力学的行为影响和混沌控制.首先,时滞反馈控制不能使系统的零平衡点控制为稳定的.对于非零平衡点,从系统线性化方程的特征方程根的分布入手,分别研究了具有单时滞和双时滞系统的线性稳定性.发现当系统中的时滞经过一系列临界值时,系统经历了Hopf分支.其次,应用时滞反馈控制方法,选择合适的反馈增益和时滞使系统在不稳定非零平衡点附近出现周期轨.最后,通过数值模拟检验了理论结果.     

含有分布时滞的中立型时滞系统H∞无偏滤波

针对含有分布时滞的中立型时滞系统的H∞滤波问题,应用Lyapunov第二研究方法,将无偏滤波器的设计思想拓展到含有分布时滞的中立型时滞系统中来,设计含有分布时滞环节的无偏滤波器.通过对滤波误差系统的恒等变换,推导出误差系统的算子;在算子稳定的前提下,构建恰当的Lyapunov泛函;基于线性矩阵不等式技术和Schur补公式,给出使滤波误差系统渐近稳定和具有H∞性能的充分条件.无偏条件的引入,滤波误差系统的稳定性独立于待估计时滞系统的稳定性,可应用于临界稳定或不稳定时滞系统的状态估计.数值算例验证了该方法既可用于稳定系统的滤波器设计,也可用于不稳定系统的滤波器设计.     

广义时滞线性常定系统的稳定性

研究了广义时滞线性定常系统的稳定性,由此提出了系统时滞无关稳定的条件,并给出了一个与系统时滞相关稳定的充分条件.     

含时滞的企业竞争动力系统模型稳定性分析

将Cournot-Bertrand竞争模型引入中小企业竞争中,建立了含竞争对手信息时滞和自身信息时滞的Cournot-Bertrand竞争模型,分析两种时滞对模型稳定性的影响,得到了系统稳定的充分条件,通过理论分析和数值模拟研究时滞量的变化对系统稳定域的影响,发现随着时滞量的增加和变大,系统不稳定区域逐渐扩大.因此企业在竞争中尽可能减少信息时滞才能获得竞争优势.     

含双时滞主动控制系统平凡平衡解稳定性的数值分析

采用精细积分方法求解含双时滞受控系统的平凡平衡解,根据不同时滞量下系统响应的敛散性判断系统的稳定性,得到了时滞受控系统随时滞变化的稳定区域分布,避免了求解时滞系统特征方程的困难.在此基础上,分析了不同时滞量和反馈增益对系统稳定区域的影响规律,结果表明:随时滞量的变化,系统的稳定区域与不稳定区域是交替分布的,当2个反馈增益相差较大时,与较大的反馈增益相关的时滞量对系统的稳定性影响更为显著.     

一类切换中立时滞系统的指数稳定性

研究一类含非线性扰动的不确定中立型时滞切换系统的时滞依赖指数稳定性,时滞项为时变时滞.利用平均驻留时间方法和自由权矩阵方法,给出了切换中立时滞系统时滞依赖指数稳定的充分条件,并设计状态反馈控制器,使闭环系统在一定切换策略下指数稳定,最后通过仿真算例验证结果的正确有效性.     

具分布时滞的退化微分系统的全时滞稳定性

讨论了具有分布时滞的退化时滞微分系统的全时滞稳定性.首先给出退化系统渐进稳定时,其特征方程根的特性所具有的充分条件.然后给出具分布时滞的退化微分系统的特征方程,对其进行研究后,结合相关引理得到了系统全时滞稳定的充分必要条件.最后将结论推广到含有多个时滞的情形.     

一类广义线性时滞系统稳定性的新判据

研究了广义线性时滞系统的稳定性,利用了矩阵的奇异值分解和广义逆,由此提出了系统时滞无关稳定的条件,并给出了闭环系统时滞无关镇定的条件.     

基于LMI的时滞细胞神经网络的指数稳定性分析

研究了一类具有时滞的细胞神经网络的指数稳定性问题,利用Lyapunov Krasovskii函数,给出了系统全局指数稳定的时滞相关稳定性条件,其结果以线性矩阵不等式的形式给出,可以很容易求出系统稳定的时滞上界,并且能够达到时滞无关指数稳定性和全局渐近稳定性.数值算例说明了本文结果的优越性.     

一类非线性时滞微分方程的K-全局稳定性

研究了一类非线性时滞微分方程的K-全局稳定性问题，利用不等式技巧和常数变易法，给出了时滞非线性系统的K-全局指数稳定和K-全局渐近稳定的充分条件。     

一类时滞非线性动力系统的全局指数稳定性

研究一类具有时滞的非线性动力系统的全局指数稳定性.在时间滞后连续且有界的条件下,通过分析具有时间滞后的微分不等式的稳定性,构造适当的向量李雅普诺夫函数和利用M-矩阵的性质,得到了该类动力系统全局指数稳定的一个充分条件.     

非线性中立系统的稳定性条件

研究了一类带有时变时滞的非线性中立系统时滞依赖的稳定性条件。通过选择适当的Lya—punov函数,使用牛顿莱布尼茨公式的变形,并且利用线性矩阵不等式（LMI）技术,得到了新的带有时变时滞的非线性中立系统时滞依赖的稳定性条件。最后,通过数值算例来说明此方法的可行性以及更低的保守性。     

一类含时滞项的电力系统分岔分析

研究周期性负荷扰动下的电力系统,在含有线性增益系数和时滞项情况下的分岔情况.首先利用多尺度法推导出该时滞动力系统在主共振下的分岔响应方程,进而利用奇异性理论分析系统发生余维一分岔和余维二分岔的条件.可以发现两个时滞参数对系统分岔的控制作用.     

Nonlinear dynamics of controlled mechanical systems

Unavoidable time delays in the feedback path of a controlled mechanical system may render the sys- tem unstable, and block the development and the application of dynamic control. This paper summarizes the recent work of the authors on the dynamics of controlled mechanical system with time delays. It starts with the dimensional reduction of delayed nonlinear systems composed of stiff and soft substructures and then presents the experimental modeling of lin¬ear and nonlinear mechanical systems with the time delays in state feedback taken into account. In the frame of linear controlled systems, this paper outlines the analysis of delay-independent stability and stability switches with the increase of time delay, the stability analysis in the case of short time delay, and the robust stability analysis of the system pos¬sessing uncertain parameters. Afterwards, the paper briefly discusses the primary resonance and subharmonic resonance, as well as the corresponding stability analysis, of a kind of harmonically forced Duffing oscillators with time delay, and the stabilization of periodic motion of nonlinear delayed systems. Finally, the applications of the stability analysis ap¬proaches to structure controls and active chassis of ground vehicles are outlined.     

非线性系统时变时滞和参数的在线联合估计

为了解决非线性系统的时滞和参数的在线联合估计这一问题 ,提出了一种基于遗传算法的非线性系统时变时滞和参数的在线联合估计方法。将遗传算法的二进制编码改进为十进制编码。对于系统输入带有纯时滞的非线性系统 ,采用改进的遗传算法对系统时滞和参数进行在线联合估计。此方法能够有效地在线联合估计非线性系统的时变时滞和参数 ,并具有一定的抗噪声能力。仿真实验结果验证了此方法的有效性     

基于神经网络预测的网络控制系统故障检测

考虑一类长时延网络控制系统,假定其存在输出时延,对其进行故障检测。通过对网络控制系统时延采样值进行神经网络预测,使之成为无延迟的控制系统。在此基础上,建立了基于神经网络预测的故障观测器误差方程,并证明了该观测器稳定的条件。当系统正常时,只要给定的不等式条件成立,该观测器系统就是稳定的。当系统发生故障时,观测器残差能够迅速发生跳变,从而检测出故障的发生。最后通过仿真示例说明该文方法能够较好预测网络时延,发现系统故障。     

一类不确定时滞系统的脉冲控制

在实际系统中总是存在着各种干扰和一定的时滞。针对一类带非线性扰动不确定时滞系统，采用脉冲控制的方法来实现鲁棒镇定，提出本系统在脉冲控制下新的鲁棒可镇定的充分条件。     

基于滑模观测器的非线性系统故障检测与重构

 为提高控制系统的安全性和可靠性,针对非线性系统传感器的故障诊断问题,提出一种利用滑模观测器进行故障检测和重构的方法。首先引入积分变量将传感器故障转化为执行器故障,通过对执行器故障的诊断间接诊断传感器故障。针对转化后的系统构造滑模观测器,进而实现传感器故障重构。采用Lyapunov稳定性理论,证明设计的滑模观测器的稳定性。对于构造的滑模观测器,给出一种用线性矩阵不等式方法求解的简便算法。最后,对于文献中给出的非线性系统,就不同的故障类型作用在传感器上的几种情形进行仿真。仿真结果表明,所设计的滑模观测器能够准确地重构非线性系统中传感器的缓变故障和突变故障;当系统存在未知扰动时,所设计的滑模观测器也能准确地重构故障。该方法从开始就对故障进行重构,避免了产生和评价残差信号的复杂性。     

一种克服大纯滞后的预测控制方法

针对一般工业过程中存在的大纯滞后问题,提出了一种克服大纯滞后的预测控制方法.首先由神经网络辨识出非线性系统的纯滞后时间参数,再用构建的神经网络预测模型预测出未来相应时刻的系统输出,然后用该输出来调整当前时刻的控制量,从而达到预期的控制目的,仿真结果验证了该方法的有效性.