分数阶线性系统的能观性研究

在对一类由分数阶线性微分方程描述的系统的能观性问题研究中,通过分数阶线性定常系统求解,给出了分数阶线性定常和时变系统一般解的统一表达式。在给出分数阶系统能观性定义的基础上,提出并证明了分数阶线性系统时变和定常系统能观性的充分和必要条件,以及分数阶线性定常系统的能观性判据,所得结论对分数阶控制系统的分析与综合是有益的。     

一类线性切换系统的能控性和能观测性的充要条件

循环不变子空间是常用于控制科学和信号处理理论的重要数学工具之一。用循环不变子空间的性质研究了切换系统的能控性和能观测性。先给出了切换系统能控性、能达性和能观测性的概念,并讨论了循环不变子空间的性质。然后用循环不变子空间的性质研究了周期线性切换系统的能控制性、能达性及能观测性,得到线性周期切换系统完全能控和完全能观测的充分必要条件。最后给出一般线性切换系统完全能控和完全能观测的充分条件和必要条件。     

项目团队的和谐能控性与和谐能观性分析

从和谐管理理论框架出发,基于项目团队系统的和谐状态模型,提出描述项目团队系统结构性质的两个概念-币口谐能控性与和谐能观性,并对其定义及适用的判别准则进行了详细的描述.分析项目团队的和谐能控性和和谐能观性,对于计算管理活动对项目团队、项目绩效的影响,优化项目团队构成具有重要的帮助,具有广泛的应用空间.     

二维广义系统Roesser模型局部能达和局部能控性

研究了二维广义系统Roesser模型的性质,推导出了该系统的状态响应公式.给出了其在矩形区域上局部能达和局部能控的充分必要条件.同时,利用二维Z变换理论,给出了二维广义系统Roesser模型局部能达和局部能控的等价定义,并得出该模型相应的局部能达和局部能控的新的充分必要条件.     

Banach空间上标量型谱系统

本文研究Ｂａｎａｃｈ空间上标量型谱系统的双侧能控、能观性，给出了判别条件；并研究了标量型谱系统的同构问题。     

非线性DEDS的能观性与极小元矩阵

提出了非线性 DEDSΣ∶ ( F ( x) ,B,C)的能观和上限能观的定义 ,并构造极小元矩阵 Amin=∧r∈ Iarij ,运用矩阵不等式 ,给出了上限能观的线性化充分条件 ,指出了上限能观性强于能观性 ,还给出了系统Σ分别能达的线性化充分条件 ,同时 ,讨论了系统Σ的对偶系统的相应问题 .     

状态空间设计方法的CAD

本文介绍状态空间设计方法的CAD软件工具,通过化Yokoyama或Hessenberg能控、能观标准型,分析系统的能控性和能观性,给出了状态反馈极点配置及观测器设计和输出反馈极点配置设计。     

分数微积分的两种系统建模方法

介绍了Riemann-Liouville和Caputo分数微积分的定义及其部分性质。给出了分数阶线性定常微分方程的一般定义形式,并指出它是整数阶线性定常微分方程的推广。给出分数阶线性定常系统的传递函数和状态方程描述,并与整数阶线性定常系统的传递函数和状态方程作一比较,指出它们的异同点。运用拉普拉斯变换推导出其两种求解方法:直接求解法和状态空间法。最后给出一个实例说明这两种方法的有效性。     

离散时间随机系统的稳定性分析

对由定常非线性随机差分模型所定义状态空间为一般可测空间的离散时间随机系统，本文应用一般状态马氏链遍历性有关理论分析了系统的稳定性问题，给出了由系统相应确定性部分的Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数来判别系统稳定的若干充分条件。     

基于模型概率的多模型融合定轨建模及仿真

针对实际定轨系统中存在的不确定性和非线性性,提出了一种基于模型概率的多模型融合定轨方法.通过多个线性模型的组合来逼近卫星定轨复杂非线性时变过程,将卫星状态的最优估计与多模型融合方法相结合,利用残差的大小来设计性能指标函数,给出了两种模型概率的表示形式,并建立了多模型融合估计相应的算法.仿真结果表明,与单一模型定轨方法相比,该方法不仅能大大提高卫星定轨精度和可靠性,而且还可以最终辨识和估计模型参数的真值,且对外界环境发生的变化有很强的自适应能力.     

Controllability and observability of networked control systems with time-varying delays

The controllability and observability of networked control systems are studied. Aiming at the networked control system with time-varying delay, the sufficient and necessary conditions for complete controllability and complete observability of the system are presented, respectively. Because of Markov characteristic of the network-induced delay, in terms of stochastic theory, a sufficient and necessary condition for completely mean value controllability of networked control systems is obtained. Further, the conditions that the controllability and observability of networked control systems are equivalent to the initial time-invariant system are given. Controllability and observability realization indexes are also discussed, respectively. The numerical example demonstrates the effectiveness of the proposed theory.     

Impulse observability and impulse controllability of regular degenerate evolution systems

Impulse observability and impulse controllability of regular degenerate evolution systems are discussed by using functional analysis and operator theory in Banach space. Necessary and sufficient conditions for the impulse observability and impulse controllability of the system are obtained. This research is theoretically important for studying the design of the degenerate evolution system.     

Recent progress on controllability/observability for systems governed by partial differential equations

<正> The main purpose of this paper is to overview some recent methods and results on controllability/observability problems for systems governed by partial differential equations.First,the authorsreview the theory for linear partial differential equations,including the iteration method for the nullcontrollability of the time-invariant heat equation and the Rellich-type multiplier method for the exactcontrollability of the time-invariant wave equation,and especially a unified controllability/observabilitytheory for parabolic and hyperbolic equations based on a global Carleman estimate.Then,the authorspresent sharp global controllability results for both semi-linear parabolic and hyperbolic equations,based on linearization approach,sharp observability estimates for the corresponding linearized systemsand the fixed point argument.Finally,the authors survey the local null controllability resultfor a class of quasilinear parabolic equations based on the global Carleman estimate,and the localexact controllability result for general hyperbolic equations based on a new unbounded perturbationtechnique.     

挠性结构振动控制中压电致动器/敏感器的优化配置

针对挠性结构的主动振动控制问题,给出了粘贴有若干压电片的挠性梁的数学模型。基于结构模态的可控可观性,提出一种压电致动器/敏感器同位位置的优化方法。该方法利用模态在可控可观性子空间上的正交投影来反映可控可观性的测度,并根据各阶模态在系统输出中的相对重要程度加权模态可控可观测性测度,由此得到致动器/敏感器的优化配置指标。通过数学仿证明了该优化方法的有效性。     

Impulse Controllability and Impulse Observability of Stochastic Singular Systems

This paper discusses the impulse controllability and impulse observability of stochastic singular systems. Firstly, the condition for the existence and uniqueness of the impulse solution to stochastic singular systems is given by Laplace transform. Secondly, the necessary and sufficient conditions for the impulse controllability and impulse observability of systems considered are derived in terms of matrix theory. Finally, an example is given to illustrate the effectiveness of the obtained theoretical results.     

基于LQG的弹性倒立摆动态稳定性控制

机械系统的轻量化,将使其材料弹性刚度减弱,从而导致系统振动加剧。为了实现对具有弹性的不稳定机械系统的控制,对弹性倒立摆的动态稳定性控制进行了研究。通过动力学分析,建立了车型弹性倒立摆系统的动力学控制模型,并对系统进行了线性化和可控、可观性分析。利用线性二次高斯(linear quadratic Gaussian,LQG)控制方法对其进行动态稳定性控制。相应的仿真研究和实时控制结果证明,该系统具有良好的控制效果和鲁棒稳定性。