并行实时数字仿真模型稳定性分析的扰动方法

本文讨论并行实时仿真模型的稳定性分析。建立了耦合系数扰动方法和仿真步长扰动方法。对于两类测试方程组构造了并行仿真模型,并且证明了当仿真步长适当小时,它们将具有与原连续系统相似的稳定性品质。     

一类具有未知参数干扰的混沌系统的同步

利用主动控制思想实现了两个具有未知参数干扰的不确定混沌系统的同步。通过在控制器中添加误差补偿项来消除参数干扰对系统同步的影响,并利用矩阵理论中盖格尔圆定理给出了控制器中线性部分参数取值的一般范围。理论分析证明,所设计的响应系统能使同步误差收敛到零。最后针对Lorenz系统进行了仿真,结果表明设计的控制器是有效的。     

T-S模糊系统输出直接反馈控制器设计

讨论了T-S模糊系统输出直接反馈控制器的稳定性分析和设计方法。为了减小稳定性分析的保守性和难度,充分利用模糊规则前件变量模糊隶属度函数的结构信息,对前件变量采用标准模糊分划的T-S模糊系统输出直接反馈控制器进行了研究,获得了稳定性条件。在稳定性分析的基础上,采用平行分布补偿法(PDC)和线性矩阵不等式方法(LMI),研究了输出直接反馈控制器的设计。通过对一个非线性质量块-弹簧-阻尼器系统输出反馈控制器的设计和计算机仿真,验证了方法的有效性。     

3-RRRT并联机器人解耦的反演自适应动态滑模控制

针对3-RRRT型搬运机器人提出一种解耦的反演自适应动态滑模控制方法,以提高控制精度和鲁棒稳定性。首先利用非线性补偿方法将系统解耦成线性系统,运用一阶动态滑模设计新的滑模面,然后利用基于李亚普诺夫函数的Backstepping控制设计方法和自适应控制技术,设计了全局渐近稳定的系统控制器,最后利用MATLAB进行了系统控制数值仿真,结果表明,对3-RRRT型并联机器人的这种强耦合的、具有不确定性的非线性系统,采用该解耦的反演自适应动态滑模控制方法,可以达到理想的控制精度,并能保障系统的鲁棒稳定性。     

姿态扰动情况下的目标动态RCS分布特性

运动目标姿态扰动是静动态雷达散射截面（radar cross section,RCS）差异的主要来源。造成姿态扰动的因素复杂且不可预估,增加了动态RCS分布特性研究的难度。将图形电磁计算与蒙特卡罗仿真结合,构建以均匀随机分布为扰动模型的动态RCS仿真分析平台。根据静动态RCS差异的统计分布特性,提出置信区间以及数学期望值的计算方法。选择两种运动模式下的飞机目标进行验证,将所得结果与实际扰动模型的动态RCS进行了比对。结论表明该方法具备较强可操作性和工程应用价值,提高了计算机动态RCS仿真能力,为目标静动态电磁散射特性一致性评估以及特征库构建提供了有价值的参考信息和分析方法。     

具有慢、快模态控制系统的仿真

本文应用奇异摄动理论研究了具有慢、快模态控制系统的仿真,解决了在数值计算上的病态问题。通过对降价模型的误差分析,提出了分解系统的迭代方法。该法可以明显地提高系统的仿真精度,缩短仿真时间,为大规模系统的仿真提供了一种有效的方法。通过对具体例子的仿真,表明了由迭代分解所得到的关于O(ε^k)理论是实用有效的。     

基于LMI的连续时间模糊大系统的分散镇定

讨论了连续时间模糊大系统的分散镇定问题。整个模糊大系统由m个相互关联的T-S子模糊系统组成。基于李亚普诺夫稳定性理论及大系统分散控制理论,将单个模糊系统的稳定性条件推广到关联模糊大系统的情形,给出了保证该模糊大系统闭环渐近稳定的分散化并行分布补偿(decentralizedparalleldistributedcompensation,DPDC)控制器的设计方法。这些分散控制器的存在条件均以LMI的形式出现,因此可通过Matlab的LMI工具箱有效地对其进行求解。仿真例子说明了所提方法的有效性。     

基于分段模糊Lyapunov函数的模糊系统分析与设计

在分析模糊系统前提规则结构信息的基础上,将模糊Lyapunov函数和分段Lyapunov函数结合,构造出一类连续模糊系统的分段模糊Lyapunov函数。采用并行分配补偿(PDC)结构,利用分段模糊Lyapunov函数进行了稳定性分析与控制律设计,得到了线性矩阵不等式(LMI)形式的连续系统镇定方法。该方法减少了模糊Lyapunov函数与分段Lyapunov函数的局限性,继承两者的优点,所得稳定性判据更为宽松,控制系统具有良好的控制性能。仿真实例表明了该方法的有效性。     

一类参数不确定性混沌系统的T-S模糊控制

针对一类参数不确定性混沌系统,首次提出利用区间矩阵理论描述其不确定性,进而用T-S模糊模型对其进行精确描述的新方法.在此T-S模糊模型的基础上,给出一种基于并行分布补偿(PDC)技术的状态反馈控制器设计方法,并用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的鲁棒稳定性.该方法充分考虑了模糊子系统之间的相互作用.状态反馈控制器增益矩阵可以通过求解一组线性矩阵不等式(LMIs)获得.仿真结果验证了所提方法的有效性.     

一类非线性时滞系统的模糊预测控制

利用模糊T-S模型对一类输入受限的非线性时滞系统进行建模;在此基础上,提出了模糊预测控制,推导了预测性能指标上界,将稳定性约束,输入约束变换成容易求解的线性矩阵不等式形式。采用了并行分布补偿预测控制器,基于李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式方法给出滚动时域优化的充分条件,证明了闭环系统的稳定性,仿真结果验证了所提方法的有效性。     

动力学系统数值仿真并行算法的发展

本文主要综述动力学系统仿真的非刚性、刚性系统和微分代数系统并行数值方法的一些最近发展。     

T-S模糊系统的一种新型PDC鲁棒模糊控制器设计

针对一类模有界的参数不确定Takagi-Sugeno(T-S)模糊系统,在分析模糊系统前提规则结构的基础上,设计了一种新的并行分配补偿(PDC)控制器,研究了其鲁棒控制问题。基于分段Lyapunov稳定性理论,导出了线性矩阵不等式(LMI)形式的鲁棒控制器设计方法。该方法充分利用了模糊系统隶属度函数的结构信息,降低了采用线性矩阵不等式方法求解的难度。仿真实验证明,通过该方法设计的模糊控制系统,具有良好的鲁棒性能,控制效果良好。     

一类非线性中立型时滞系统的稳定性判据

考虑了一类具有非线性扰动的中立型时滞系统的鲁棒稳定性问题.系统状态的时滞是时变的.基于增广Lyapunov-Krasovskii泛函和自由权矩阵的方法,推导出保证系统在非线性扰动作用下渐近稳定的时滞依赖条件.所得到的判据以线性矩阵不等式的形式给出.由于在估计Lyapunov泛函导数上界的过程中既没有进行模型变换,也没有引入不等式放缩技术,所以得到的结果有较小的保守性.最后,通过一个数值算例验证了所提方法的有效性以及较已有工作的改进.     

一类刚性大系统实时数值仿真的并行组合方法

本文提出了一类分解的刚性大系统数值仿真的实时并行组合方法。利用系统并行化与方法并行化相结合,分别应用并行Ｒｏｓｅｎｂｒｏｃｋ方法和并行ＲＫ方法并行计算机上并行求解刚性和非刚性子系统。讨论了该并行组合方法的构造、收敛性、数值稳定性,并进行了数值仿真试验。     

基于消息传递的人-物混合系统模拟

利用模拟技术研究人物混合系统的关键在于实现人-物互动的并行集成模拟.将日常管理活动中人物混合系统的人-物互动问题分解为管理者自我效能感演化和任务处理两部分,分别采用定性模拟和离散事件模拟方法建立了两个模拟模型.利用Visual Basic.net的多线程技术和Arena的实时执行模式,设计并开发了基于消息传递的并行集成模拟系统原型,从而实现了人-物互动的并行集成模拟.系统验证和确认表明,该系统可用于管理活动中人-物混合系统规律的研究.     

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。     

切换型混杂系统的建模仿真与稳定性研究

在总结切换型混杂系统稳定性的研究方法的基础上,对某切换型混杂系统进行了详细的建模仿真和分析,由实验数据对比说明结论的正确性。着重阐述集成换档规则、控制策略、液力系统特性以及发动机、变矩器、变速箱等各个模型,构成多学科综合性仿真课题的完整过程,并给出稳定性证明方法。提供一种研究换档过程动态特性及控制方法的新思路。     

Decentralized robust stabilization of discrete-time fuzzy large-scale systems with parametric uncertainties: a LMI method

1. INTRODUCTION Large-scale dynamic system theory has been intensi- vely studied during the past decade[1～3], but for fuzzy large-scale systems, namely large-scale systems comp- osed of a series of fuzzy subsystems, has been seldom done in literature. In Ref.[4], decentralized stabiliz- ation problem of fuzzy large-scale systems composed of a series of fuzzy subsystems was considered. Sufficient conditions for asymptotic stability of the fuzzy large-scale system and design methods of dec…     

一类微分代数系统并行仿真算法

利用对误差的预校正技术,本文提出一类微分代数系统的并行仿真算法,进行仿真误差估计。对于一个模型问题进行稳定性分析,画出稳定区域。计算实例表明算法是有效的。     

组件化仿真模型交互模式的并行化改造

微处理器的多核化及众核化发展趋势为推广并行仿真提供了机遇。依照仿真模型可移植性标准开发的组件化仿真模型之间通过接口、事件和数据流三种模式进行交互,但其立即响应的特点无法满足并行仿真的需求。研究了三种交互模式的并行化改造方法,在组件交互的对外表现层作适当调整,但基本保持原有风格;在组件交互的实现层,三种交互模式都被转化为并行离散事件仿真的经典事件交互范式,通过时间同步协议保证仿真逻辑的正确性及并行仿真的运行效率。组件化并行仿真模型的三种交互模式各有适用场合,丰富了并行仿真的模型交互方法。