时滞混沌系统中时滞反馈控制的研究

时滞反馈控制作为一种重要和实用的混沌控制方法受到广泛关注。研究成果主要集中于非时滞系统,时滞系统研究得很少。本文主要研究混沌离散时滞系统中不稳定平衡点的镇定问题。将时滞反馈控制方法在非时滞系统中所具有的“奇数局限性”推广到时滞系统,并利用根轨迹原理,提出改进的时滞反馈控制策略,从而在本质上克服这种固有的局限性。     

基于模糊模型的时滞混沌系统的同步

为了解决具有时滞的混沌系统的同步问题，提出了基于T—S模糊模型的比控制方法，通过求解LMIs的可行解从而获得系统控制器的增益和公共正定矩阵，实现两个模糊时滞混沌系统的同步．设计的模糊误差控制器结构简单，且该方法适用于绝大多数时滞混沌系统的同步控制．仿真表明了方法的有效性。     

时滞混沌系统的脉冲同步

针对时滞混沌系统的同步问题,利用脉冲控制方法,提出了新的渐进同步的充分条件。利用脉冲状态反馈控制,在系统矩阵为Hurwitz矩阵和正定矩阵两种情况下,得到了时滞混沌系统同步的充分条件;进一步,为便于工程应用,利用脉冲输出反馈,在系统矩阵为上述两种情况下,得到了时滞混沌系统同步的充分条件。该同步条件使时滞混沌同步系统快速地达到10-2误差。最后,以一个多重时滞混沌系统为例,进行了数值仿真,验证了该方法的有效性。     

超混沌时滞神经网络的同步及其仿真

时滞神经网络是解空间为无穷维的非线性动力系统,这样的系统可产生具有多个正的Lyapunov指数的超混沌行为。复杂的时间序列使得这类系统特别适用于保密通信中。针对一类时滞超混沌神经网络系统,利用单向耦合同步概念,设计了一个非线性控制器,并通过Lyapunov-Krasovskii方法和Halanay不等式引理分别给出了系统渐进同步和指数同步的与时滞无关的充分条件。通过引入控制矩阵正定的条件,避免了繁复的LMI计算,简化了控制过程。数值仿真验证了该方法的有效性,数值计算给出了指数同步率和控制参数的关系。     

基于扩张状态观测器的标量混沌信号同步系统

将扩张状态观测器与控制器的backstepping设计相结合,给出了一种标量混沌信号同步控制方案。该方案将产生参考混沌信号的驱动系统看作具有规范形或类规范形的系统,构造具有严格反馈形式的非线性系统作为响应系统,利用扩张状态观测器估计驱动系统的状态和未知结构信息,采用backstepping方法设计出控制器。应用该同步控制方案,可以在驱动系统结构和参数未知及不要求混沌参考信号连续可导的前提下,实现构造响应系统的输出渐近同步于任意标量混沌信号。理论分析与计算机仿真结果均证实了控制方案的有效性。     

不确定多时滞系统动态自适应神经网络控制

针对一类具有不确定多时滞的非线性系统,提出一种由时滞补偿器和动态结构自适应神经网络所构成的控制器.通过设计时滞补偿器中的参数自适应调节规律来消除多时滞对控制输入的影响,再引入动态自适应神经网络,利用其隐层神经元个数可以随着逼近误差的增大而在线增加的特点,获得满意的逼近精度,提高控制性能.最后,对时滞混沌系统进行仿真,表明该方法的有效性.     

具有非线性扰动的时滞混沌神经网络系统同步控制

本文基于参数辨识和自适应控制研究了具有非线性扰动的时滞混沌神经网络系统的同步控制。所有的连接权值矩阵可以通过自适应律进行估计。此外,当非线性扰动的上界未知情况下,所设计的自适应同步控制器可以使主从系统达到同步。利用Lyapunov稳定性理论可以证明误差系统的稳定性。最后,通过一个数值仿真实验,验证了所提出方法的有效性。     

基于混沌神经网络模型的模糊预测控制及应用

由于混沌时间序列内部确定的规律性，其重构出混沌吸引子的相空间具有高精度短期预测性，为此，本文根据非线性，大时滞系统的时间序列及所得的Lyapunov指数规律，计算出系统的饱和嵌入维数和可预报尺度，并以此为指导，采用混沌神经网络重构混沌时间序列相空间，该混沌神经网络即便在网络输入不完整或发生变异的情况下，仍能对系统作高精度预测，在此基础上，又将预测模型与模糊控制相结合，提出了一种新型的模糊预测控制决策，实现了非线性，大时滞系统高精度的自适应控制，将该控制应用在单元机组负荷控制中，仿真表明该控制具有实时性，容错性和鲁棒性。     

一类MIMO网络控制系统的时滞相关鲁棒控制器设计

针对一类多输入多输出(MIMO)网络控制系统,提出一种时滞相关鲁棒控制器的设计方法.首先经过等价推导,将系统转化成具有多输入时滞的连续系统,利用李雅普诺夫函数,通过求解若干线性矩阵不等式,获得系统时滞相关鲁棒控制器.算法递推简单,避免了进行系统变换和处理交叉项,减少了计算负荷.仿真结果表明:在网络具有一定传输时延的情况下,该方法可以获得满足系统稳定性的控制器.     

基于模糊模型的不确定时变时滞混沌系统同步

针对存在参数摄动、外扰动等不确定因素的时变时滞混沌系统的同步问题,基于Lyapunov-计的模糊控制器结构简单,且该方法适用于绝大多数变时滞混沌系统的同步控制.仿真结果表明所提出的控制方法是有效的.     

Uniformed model of networked control systems with long time delay

Feedback control systems wherein the control loops are closed through a real-time network are called networked control systems （NCS）. The defining feature of an NCS is that information is exchanged using a network among control system components. Two new concepts including long time delay and short time delay are proposed. The sensor is almost always clock driven. The controller or the actuator is either clock driven or event driven. Four possible driving modes of networked control systems are presented. The open loop mathematic models of networked control systems with long time delay are developed when the system is driven by anyone of the four different modes. The uniformed modeling method of networked control systems with long time delay is proposed. The simulation results are given in the end.     

一类线性时滞系统的未知输入观测器设计

以一类线性时滞系统为研究对象,研究了当观测误差与未知输入完全解耦时的未知输入观测器设计问题。基于时滞系统Lyapunov稳定性方法,给出了指数稳定未知输入观测器的存在条件。基于这一条件,提出了含有内部时滞与不含有内部时滞两种观测器的设计问题。通过求解线性矩阵不等式给出了所提观测器的设计方法。给出了两种情形下的观测器设计算法。数值例子说明了提出的设计方法的有效性。     

多输入离散时滞系统的保性能变结构控制

针对多输入离散时滞系统,给出了一个保性能滑模变结构控制设计方法.首先利用状态变换将离散时滞系统化成为无时滞的离散系统形式,然后用线性矩阵不等式和保性能控制求解出切换函数的设计参数.该方法不仅既保证了滑动模态渐近稳定,又使得给出的性能指标有界.另外给出了一个新的变结构控制律设计方法,可以有效的抑止了滑动模态的抖振,克服了常规方法系统状态不能渐近到达原点的缺点.仿真结果表明了方法的有效性.     

Improved stability criteria for uncertain linear systems with interval time-varying delay

This paper deals with the robust stability analysis of dynamic systems with interval timevarying delay and uncertainties. The innovation of the method includes employment of a tighter integral inequality and construction of an appropriate type of Lyapunov functional. The stability criteria derived from this method have less conservatism than some existing ones. Numerical examples are given to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

不确定滞后系统的灰色预测神经元控制

针对不确定滞后系统建模和控制方面的困难,提出了利用神经网络对不确定滞后系统的滞后时间进行辨识,并在此基础上采用变步长灰色预测方法对不确定滞后系统的行为进行预测,同时结合单神经元控制器克服辨识误差、预测误差、系统干扰等不确定因素带来的影响,从而提高系统的自适应性。仿真结果表明,控制系统运行平稳,受不确定因素的影响较小,说明这种方法对于不确定的时变滞后系统具有良好的控制效果。     

On the stability analysis of switched nonlinear systems with time varying delay under arbitrary switching

This paper addresses the stability problem for a class of switched nonlinear time varying delay systems modeled by delay differential equations. By transforming the system representation under the arrow form and using a new constructed Lyapunov function, the aggregation techniques, the Borne-Gentina practical stability criterion associated with the properties, new delay-independent stability conditions of the considered systems are established. Compared with the existing results in this area, the obtained result is explicit, simple to use and allows us to avoid the problem of searching a common Lyapunov function. Finally, an example is provided, with numerical simulations, to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

基于LS-SVM的网络化控制系统自适应预测控制

针对网络化控制系统（NCS）中的随机时变时延,提出了一种用最小二乘支持向量机（LS-SVM）预估网络时延的方法。先将网络时延建模为非线性时间序列,再用径向基函数（RBF）作为LS-SVM的核函数,建立了网络控制系统的时延预测模型,然后用该模型预估的时延作为控制器的参数,对网络化控制系统的时延进行补偿和预测控制。仿真结果表明提出的时延预测方法,对网络控制系统的随机时变时延有较高的预测精度,根据该时延设计的控制器能使系统的输出很好地跟踪期望的输出。     

State feedback control of network-based systems with packet disordering

A new method that stabilizes network-based systems with both bounded delay and packet disordering is discussed under the state feedback controller. A novel model, fully describing the dynamic characteristic of network-based systems with packet disordering, is constructed. Different from the existing models of network-based systems, the number of delay items is time-varying in the model proposed. Further, this model is converted into a parameter-uncertain discrete-time system with time-varying delay item numbers in terms of matrix theory. Moreover, the less conservative stability condition is obtained by avoiding utilisation of Moon et al.’ inequality and bounding inequalities for quadratic functional terms. By solving a minization problem based on linear matrix inequalities, the state feedback controller is presented. A numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed method.     

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。     

Study on Robust Uniform Asymptotical Stability for Uncertain Linear Impulsive Delay Systems

In the area of control theory the time-delay systems have been investigated. It's well known that delays often result in instability, therefore, stability analysis of time-delay systems is an important subject in control theory. As a result, many criteria for testing the stability of linear time-delay systems have been proposed. Significant progress has been made in the theory of impulsive systems and impulsive delay systems in recent years. However, the corresponding theory