约束通信情况下非线性网络有限时间跟踪控制

针对具有本质非线性动态的多智能体网络, 研究个体传感范围有限情况下的有限时间协调跟踪控制问题。假设非线性动态满足Lipschitz 条件且初始网络拓扑无向连通, 基于智能体间的相对状态信息设计拓扑连通保持的非光滑控制协议。应用非光滑稳定性分析方法给出实现有限时间跟踪控制的充分条件, 即选取合适的控制增益参数, 以实现保持网络拓扑连通的有限时间跟踪控制。最后通过仿真验证该方案有效且可行。     

复杂网络的有限时间同步控制

针对线性耦合的复杂网络有限时间同步控制问题, 在非线性动态满足一定条件的情况下, 基于同步误差, 结合线性反馈原理和有限时间控制思想, 提出两种不同的连续非光滑控制协议。并应用矩阵理论和有限时间稳定性引理, 给出复杂网络实现有限时间同步的充分条件。若选取合适的反馈控制增益, 可使复杂非线性耦合网络实现有限时间同步。最后通过仿真实例验证了该方案的可行性和有效性。     

基于光滑控制的神经网络给定时间同步

基于一般的状态反馈和时变的增益函数,设计了一类全新的光滑控制协议,研究了神经网络的给定时间主从同步问题。与传统的有限时间控制或固定时间控制不同,该同步时间可以根据任务的需求而预先设定,从而具有更好的实用性。所提出的控制协议的同步时间不依赖于任何系统初值和控制器参数,这与目前大多数有限时间控制理论的同步时间由系统的初值和控制器参数决定有着本质的区别。同时,文中设计的控制协议没有使用非连续或非光滑的状态反馈,减少了理论分析难度。最后,数值仿真验证了理论分析的有效性。     

基于事件驱动间歇控制的离散复杂网络有限时间同步

研究了一类基于间歇控制的离散时间异构复杂动态网络有限时间有界同步问题。首先,设计了一个基于事件驱动的间歇控制机制。在该机制下,控制器是否工作取决于Lyapunov函数轨迹和预设的工作区域。与现有的间歇性控制方案相比,该方法中控制器的工作/休息时间是非周期的且不可预测的。其次,提出了有限时间有界性的概念,并利用类整定时间函数来衡量控制性能。通过求解不等式约束的优化问题,进一步得到有限时间有界同步的类整定时间。最后,通过数值仿真实验验证了该结论的准确性和有效性。     

基于非连续控制协议的切换耦合神经网络有限时间二分同步

该文考虑了符号图下具有非连续激活函数的切换耦合神经网络有限时间二分同步问题.基于Lyapunov稳定性理论,针对结构平衡图和结构非平衡图,分别设计了相应的非连续控制协议,获得了耦合网络实现有限时间二分同步的判别准则.借助微分包含与集值李导数理论,保证了耦合非连续神经网络在非连续控制协议下的有限时间同步,获得了收敛时间的...     

极大值函数的二阶方向导数

对有限个光滑函数的极大值函数引入了一有效指标集,利用线性不等式组的相容性给出了一这一有效指标集的生成算法,从而得到这一类非光滑函数Ｃｈａｎｅｙ二阶广义方向导数的精确计算方法。     

基于间歇牵制量化控制的耦合复杂网络有限时间同步

为研究基于间歇牵制量化控制的耦合复杂网络的有限时间同步问题,设计了一种间歇牵制量化控制器,利用Lyapunov函数的性质和Schur补偿引理,得到了耦合复杂网络的有限时间同步的充分条件.最后通过数值仿真验证了该控制策略的准确性和有效性.     

一类混杂微分包含关于非光滑区域的生存性判别

讨论一类混杂微分包含关于次可微函数形成的区域生存性的判别问题.当微分包含右端的集值映射为多面体,边界为次可微函数,且次微分为有限点集凸包时,基于非光滑分析理论,给出在一点处检验生存性条件是否成立的方法.     

一种具有组合正则的图像恢复方法

克服吉洪诺夫势能函数使恢复图像过度平滑及一阶非凸非光滑势能函数产生的台阶效应,研究了一种具有组合正则的图像恢复方法 .该方法利用吉洪诺夫与一阶非凸非光滑势能函数构成的组合正则项进行图像恢复.其中,交替方向法和渐进非凸方法被用来处理该目标函数非凸非光滑性带来的数值计算困难.最后,针对噪声满足高斯分布的情形,不同条件下的测试结果表明本方法所恢复图像的信噪比、峰值信噪比均高于比较算法恢复结果 .     

具有时滞的不连续价格模型有限时间稳定化分析

对一类具有时滞的不连续价格调整模型有限时间稳定控制问题进行研究,特征是右端不连续微分方程。通过利用扩展微分包含理论,非光滑分析方法,有限时间稳定性定理和Lyapunov函数法,建立了一些新的准则,用具体的控制器来保证不连续价格调整模型的有限时间稳定性。     

给定时间有向通信网络多无人机最优集结控制

为解决给定时间的多无人机最优集结问题，通过分布式优化的方法研究了能够使多无人机在权重不平衡有向通讯网络下按照给定时间范围内完成最优集结的控制算法。每架无人机都有其相应的局部目标函数，全局目标函数就是每架无人机所具有的局部目标函数之和，算法的目的就是通过分布式控制的方式，找到满足全局目标函数的最优集结点，文章中采用了时域映射的思想，将原本的给定时间下的集结问题转变为无限时域下的集结问题，并通过拉普拉斯零特征值下的左特征向量克服权重不均衡有向网络的不平衡性。结合凸分析理论和李雅普诺夫稳定性理论，验证了算法能够收敛到最优的解。仿真结果表明：不同出发点的无人机，在算法的控制下，均可以在给定时间内到达最优的集结点。     

固定推力空间自主交会控制

基于滚动预测原理研究了两级固定推力空间自主交会控制设计.根据交会动力学特性建立了简化情况下交会状态预估方程.以轨控发动机最小开关机时间作为交会状态预估区间,按照二次优化指标得到了最优交会控制决策方程,结合交会特征给出了简化计算方法.由于交会控制计算不需考虑干扰和轨道参数影响,仅与当前交会状态有关,能够满足自主交会控制要求.椭圆轨道交会控制仿真结果表明,方法计算简单,有效可行,对交会初始条件鲁棒性好,发动机开关机频率低.     

一个新的全局最优化问题的填充函数

提出了应用于非光滑无约束全局最优化问题的填充函数法.对填充函数进行了扩充和改进,提出了新的适应于非光滑情况下最优化问题求解的填充函数,并构造算法.数值分析表明,所提出的算法是可行的、有效的.     

基于滑模自适应有限时间一致性算法的微电网二次控制

随着微电网规模日益增大,如何快速稳定完成二次控制目标是一个亟待解决的问题。因此文章首先针对现有微电网中分布式二次控制器的收敛速度问题,提出了一种基于自适应有限时间的分布式二次控制,所提的控制器在不同的场景下,可以通过分布式的方式来获取当前情况下最适合的有限时间控制器的收敛系数,从而加快二次控制的速度。其次针对分布式控制器易受到扰动而无法完成控制目标的问题,设计了基于滑模控制的分布式有限时间控制器来消除扰动影响。然后通过李雅普诺夫函数证明方法分析了所提策略的稳定性和可行性。最后通过Matlab/Simulink搭建仿真模型,在4个不同的算例下验证了本文所提的控制策略的有效性和可行性。     

基于终端滑模控制的有限时间拥塞控制

针对TCP网络的有限时间拥塞控制问题,考虑到输入受限、网络参数不确定和非响应流干扰的情况,提出了一种基于自适应终端滑模控制的主动队列管理算法.为了使网络系统不确定的界不需要事先获得,给出一个自适应律对总不确定的界进行了估计.考虑到系统输入受限的情况,给出另一个自适应律以补偿输入受限对系统稳定性造成的影响.为了改善网络系统的收敛性能,基于终端滑模控制设计了一个有限时间拥塞控制器.仿真结果表明,所提出的算法不仅具有有限时间收敛的品质,而且具有良好的稳定性和鲁棒性.     

海上小型漂浮式卫星天线非光滑PID控制研究

以有界扰动标准二阶积分系统为对象,研究了一种快速高稳、扰动抑制能力强的非光滑控制器,证明了这种非光滑控制器的稳定性,验证了它的强扰动抑制能力;研究了海洋环境扰动的特性,构建了不同扰动的物理模型,分析了非光滑控制器对不同扰动的抑制能力;基于新的非光滑控制器设计了小型漂浮式卫星天线方位非光滑PID控制器,应用于海上军侦察卫星天线的方位控制.通过仿真实验和半实物实验验证了天线方位非光滑PID控制器可以实现天线姿态的快速稳定控制,可以很好地抑制海洋环境中的扰动,保证天线与目标卫星间的高质量通信.      

电动负载模拟器反演终端滑模控制

电动负载模拟器存在高阶非线性、参数时变以及多余力矩扰动,常规控制算法难以得到理想控制效果.本文提出一种反演设计的终端滑模控制策略.采用反演控制的思想,将加载系统划分为3个子系统,设计终端滑模控制律,并引入低通滤波器显著降低抖振,使跟踪误差在有限时间内收敛到0.利用Lyapunov方法证明闭环系统的渐进稳定性及有限时间收敛特性,实验结果表明所提出控制策略的有效性,与常规前馈反馈控制相比,加载控制精度有显著提升.