非线性控制系统多步Runge-Kutta方法的IS稳定性

控制系统在实际问题中有广泛应用,众多文献对系统本身及其数值方法的稳定性进行了深入研究.将概括面非常广泛的多步Runge-Kutta方法用于求解非线性控制系统,获得了方法IS稳定的条件,可视为多步Runge-Kutta方法关于非线性常微分方程的稳定性分析在非线性控制系统的进一步推广.     

非线性中立型控制系统的鲁棒稳定与鲁棒镇定

研究了一类不确定性的非线性中立型动态系统,系统具有多重时不变状态时滞。其不确定性满足范数有界条件。采用LyapunovV泛函的方法。建立了一类Lyapunov泛函。通过对控制系统(B,D,C)的分析,得出只要矩阵对(B,D)是完全可控的,或者是可稳定的,则在相应的条件下便得出相应的非线性中立型动态控制系统及滞后型动态系统可镇定的充分条件。建立了非线性中立型微分系统的时滞无关的渐近稳定性判别条件,以及非线性中立型动态控制系统的时滞无关鲁棒镇定的判据。同时,给出了相应的非线性滞后微分系统的时滞无关鲁棒稳定性的判据,以及非线性滞后动态控制系统的时滞无关鲁棒镇定性的代数判据。     

不确定Lurie型控制系统的绝对稳定性

讨论了区间非线性Lurie型控制系统的鲁棒绝对稳定性.用Lyapunov函数法研究了区间非线性Lurie型直接控制系统和间接控制系统的鲁棒绝对稳定性;给出了区间非线性Lurie型直接控制系统和间接控制系统鲁棒绝对稳定的充分条件;建立了区间非线性Lurie型控制系统鲁棒绝对稳定与区间矩阵稳定的关系.     

单支方法的保单调性

保单调的时间离散方法求解具有非连续解的双曲型守恒律是一种常用而且有效的算法,空间离散化双曲型守恒律可得到相应的常微分方程初值问题。研究了单支方法求解上述常微分方程初值问题的非线性稳定性质,分析了单支方法的保单调性。将单支方法写为一般线性方法的形式,在步长满足一定约束条件的情况下,获得了单支方法保单调的充分条件。     

多输入多输出网络控制系统的绝对稳定性分析

考虑到网络诱导时延和网络通道的非线性反馈干扰,研究了多输入多输出网络控制系统的时滞依赖稳定性。基于各回路有界的状态反馈输入,建立闭环系统的Lurie时滞系统模型。应用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式工具,分析了各子系统在有扇形条件约束的绝对稳定性,同时得到网络控制系统全局稳定运行的最大允许时延界。最后,通过仿真例子,表明该方法是可行的。     

基于计算机仿真的控制系统新型稳定性判据

在分析Lyapunov稳定性理论局限性的基础上,提出了一种新型的基于计算机仿真的非线性定常控制系统稳定性分析方法,规范和简化了Lyapunov函数的选择办法,扩展了Lyapunov稳定性理论.将Lyapunov稳定性判据第二法(即直接法)中的有关局部稳定性的充分条件扩展成为充分必要条件.给出了该方法的理论证明,并且将该方法成功地在MATLAB环境下应用于单级倒立摆模糊控制系统的稳定性分析.实验结果证明该方法是有效的.     

直线不稳定船舶航迹控制的稳定性研究

针对直线不稳定船舶的全局直线航迹控制,提出了一类航迹非线性状态反馈控制算法。采用Lya-punov直接法分析系统的稳定性,得到了保证闭环控制系统全局渐近稳定的充分条件,从而解决了直线不稳定船舶航迹闭环控制系统全局稳定性的判定问题。数值仿真和模拟试验结果验证了该充分条件的正确性。     

网络环境下的不确定非线性系统远程智能控制

针对一类网络环境下的不确定非线性动态系统,提出了一种基于神经网络非线性补偿和线性反馈控制相结合的智能远程控制方法。该方法通过构造神经网络在线估计器学习局部子系统的非线性特性,从而将局部子系统线性化,神经网络权重的在线学习没有持续激励的要求,且可保证闭环误差系统一致最终有界稳定。最后对线性化的闭环时延控制系统,远程控制器采用基于李亚普诺夫(Lyapunov)稳定性理论的线性状态反馈控制,从而保证了整个闭环网络控制系统的稳定性。     

具滞后的区间Lurie型系统的鲁棒绝对稳定性

讨论了具滞后的区间非线性Lurie型控制系统的鲁棒绝对稳定性。用区间向量不等式、Lyapunov函数法和Riccati方程法研究了具滞后的区间Lurie型直接控制系统和具滞后的区间Lurie型间接控制系统的鲁棒绝对稳定性，得到了具滞后的区间非线性Lurie型控制系统鲁棒绝对稳定的一些充分条件，并给出了数值例子说明本文结论的有效性。     

基于非线性自适应观测器的故障诊断

将自适应控制的思想和状态观测器方法相结合研究了一类非线性控制系统的故障诊断问题。针对一类满足Lipschitz条件的带有未知参数的非线性系统,提出了一种非线性自适应状态观测器的设计方法,并将其应用到控制系统的故障诊断中。通过设置未知故障向量的自适应调整律,保证了状态观测器的渐近稳定。数字仿真证明了该方法的有效性,系统渐近稳定,状态向量和故障向量的估计值均趋近于实际值。     

On Robust Stability of a Class of Uncertain Nonlinear Systems with Time—Varying Delay

The problem of robust stability of a class of uncertain nonlinear dynamical systems with time-delay is considered. Based on the assumption that the nominal system is stable, some sufficient conditions on robust stability of uncertain nonlinear dynamical systems with time-delay are derived. Some analytical methods and a type of Lyapunov functional are used to investigate such sufficient conditions. The results obtained in this paper are applicable to perturbed time-delay systems with unbounded time-varying delay. Some previous results are improved and a numerical example is given to demonstrate the validity of our results.     

基于参数化LMI的随机模糊系统H_∞控制

应用参数化线性矩阵不等式(PLMI)设计方法,推导了随机T-S模糊控制系统状态反馈H∞控制器存在的充分条件.利用非线性随机系统的Lyapunov稳定性理论,导出了PLMI成立的若干线性矩阵不等式(LMI)条件.最后通过数值例子说明了这种方法的有效性.     

分解刚性大系统数值仿真并行算法

针对一类分解的刚性大系统，根据系统分割的思想，提出了组合ＲＫ－Ｒｏｓｅｎｂｒｏｃｋ方法，将方法分割和系统分割的思想相结合，构造了并行组合方法。对于提出的并行算法，比较系统地研究了算法的构造以及它们的收敛性和数值稳定性，并在微机和多处理机上进行了数值仿真试验。     

非线性中立型延迟微分方程的散逸性

主要研究非线性中立型延迟微分方程本身及其数值方法的散逸性问题。首先,对此类中立型延迟微分方程理论解的散逸性给出了充分条件;随后,应用一类线性多步法求解至该类问题,证明了在适当条件下,其数值解也具有散逸性;最后,数值试验进一步验证了理论结果的正确性。     

高阶非线性控制系统相平面的图解实现

非线性控制系统在实际中的存在非常普遍，分析方法有多种。而非线性系统的相平面法既能提供稳态性能信息，又能提供时问响应信息，因而被广泛使用，但相平面法只限于一阶、二阶线性系统的分析。为得到高阶非线性系统的相平面，借助状态空间法，提出一种利用图解方法实现高阶非线性系统相轨迹的作图方法。数值仿真结果表明该算法与解析法相比具有良好的动静态性能、高的控制精度和较强的适应性，同时结果说明了该方法的有效性，算法具有计算简单、易于实现的特点。     

一类非线性系统观测器设计的新方法

研究一类非线性系统的观测器设计问题。应用微分中值定理转化误差动态系统为等价系统。使用凸理论并结合构造Lyapunov函数,给出非线性误差动态渐近趋于零的三个充分条件,并提出观测器增益矩阵的构造方法。提出的方法既能用于连续非线性系统,也可用于离散非线性系统。最后,通过一个数值例子验证了所得结果的有效性。     

非线性时变系统的部分指数稳定性分析

讨论了非线性时变系统平凡解的部分指数稳定性和全局部分指数稳定性。分别利用数量与向量Lyapunov函数并结合数量与向量比较原理,得到了保证系统平凡解部分指数稳定和全局部分指数稳定的一系列充分条件。作为特殊情形,对于一类定常拟线性系统,在一定的条件下,若其对应的线性系统的平凡解是部分渐近稳定的,利用二次型Lyapunov函数得到了保证拟线性系统的平凡解是全局部分指数稳定的一个代数判据,这些结果在实际应用中具有一定的指导意义。最后用两个数值例子对所得主要结果加以阐明。     

Robust output-feedback stabilization of a class of nonlinear systems with the nonlinearities of varied form

1 .INTRODUCTIONThe problem of global stabilization of nonlinearsystems by output feedback has received much at-tention. Unlike in the case of linear systems ,theseparation principle generally does not hold fornonlinear systems . This is one of the reasons whythe problemis more difficult . As investigated byRef .[1] ,some extra growth conditions onthe un-measurable states of the systemare usually neces-sary for the global stabilization of nonlinear sys-tems via output feedback. For exampl…     

Cluster-Delay Consensus for Second-Order Nonlinear Multi-agent Systems

This paper investigates the second-order nonlinear multi-agent systems subject to the cluster-delay consensus. The multi-agent systems consist of leader and agents, whose dynamics are second-order nonlinear. The objective is that the agents track the leader asymptotically with different time delays, i.e., the agents in different groups reach delay consensus, while the agents in the same group reach identical consensus. To guarantee the cluster-delay consensus for the second-order multi-agent systems, a new control protocol is proposed. Then some corresponding conditions for cluster-delay consensus are derived by using Lyapunov directed method and matrix theory. Finally, the effectiveness of the theoretical analysis results are verified by some numerical simulations.     

单变量耦合及自适应控制统一混沌系统的同步

针对混沌系统的控制与同步问题,对统一混沌系统的同步问题进行了理论分析,基于单变量的耦合控制与自适应控制方法分别进行了同步控制器的设计和理论证明。采用单变量控制在实现同步的过程中仅需从驱动系统传递一个状态变量到响应系统用于同步,因此具有很好的实用性。仿真验证了这两种控制方法的有效性。