几个近似简化时滞偏微分方程的精确解

时滞偏微分方程在自然科学和工程技术等领域有重要的应用,由于时滞的存在,大多数时滞方程的精确解无法求出.首先将时滞B-BBM方程、时滞KdV方程、时滞KPP方程做近似,得到近似时滞方程;利用G′/G-展开法导出了近似时滞方程双曲函数形式的孤波解、三角函数形式的周期波解和有理函数形式的行波解;讨论了时滞参数对近似时滞方程精确解的影响.近似时滞方程的精确解为理解时滞偏微分方程所描述的现象提供了一定的理论支持.     

非线性时滞系统的保性能鲁棒稳定性和鲁棒稳定控制--时滞相关情形

研究了带有非线性摄动的时滞系统的时滞相关保性能鲁棒稳定性和时滞相关鲁棒稳定控制问题.对这类非线性时滞系统分别建立了时滞相关的鲁棒稳定性判据和时滞相关的保性能鲁棒稳定性判据,指出了系统时滞相关鲁棒稳定时存在时滞上界,并且提出了降低系统可保性能的一个优化算法.给出了系统的两类时滞相关鲁棒稳定控制器的设计方法.     

具有状态时滞和输入时滞的非线性系统的鲁棒无源控制

研究一类具有非线性扰动的连续时间时滞系统的鲁棒无源控制问题,系统中的时滞包括时变状态时滞和时变输入时滞.假设状态时滞不同于输入时滞,并且状态时滞的变化区间及变化率的上界均已知,但输入时滞仅已知其变化区间;通过构造新的Lyapunov泛函,并借助于新的技巧,得到鲁棒无源状态反馈控制器存在的时滞依赖充分条件;数值例子表明了该方法的有效性.     

时滞状态反馈Lienard系统的原点稳定性分析

对Lienard振子系统规范型引入时滞反馈,定性地研究时滞反馈对Lienard振子系统原点稳定性的影响,发现时滞可使系统原点的稳定性条件发生变化,并通过构造的解析方法,预测了由时滞导致的系统原点稳定性随着时滞反馈增益和时滞量的变化规律.     

EHA半主动悬架自适应Smith预估时变时滞补偿控制

由于传统Smith预估补偿控制对采用电动静液压作动器(Electro Hydrostatic Actuator,EHA)半主动悬架只能进行临界时滞时间的补偿,设计了一种自适应Smith预估时变时滞补偿控制器。通过计算含时滞半主动悬架系统的临界时滞,结合小时滞下悬架系统不会发生失稳的条件,得到了含时滞EHA半主动悬架时滞的时变特性,并验证了该时滞补偿控制器对时变时滞补偿的有效性。利用模糊控制算法求取了含时滞EHA悬架的半主动控制力,并进行了时变时滞补偿。建立了含自适应Smith预估时变时滞补偿控制的EHA半主动悬架仿真模型,并进行了对比仿真分析。结果表明,当时滞为0.05 s和0.1 s时,自适应Smith预估时变时滞补偿控制下的悬架簧载质量加速度和轮胎动载荷的均方根值分别改善了14.6%,5.5%和29.5%,15.5%;相比于传统Smith预估时滞补偿控制,时滞补偿效果分别提高了39.7%,41%和18%,55%.     

一类中立时滞系统时滞相关观测器的设计

基于模型转换技术,以线性矩阵不等式(LMI)形式建立一类线性中立时滞系统时滞相关稳定性判据,系统的稳定性依赖于时滞大小·给出了时滞相关观测器设计方案·当时滞较小时,提出的稳定性及观测器的设计较时滞无关的结果具有较小的保守性·通过数值仿真显示所得结论的有效性·     

两输入两输出系统回路时滞裕度的频域计算方法

为更加方便准确地得到时滞裕度,针对两输入两输出系统提出回路时滞裕度的频域计算方法。通过求解规则几何图形的交点计算时滞稳定边界,利用范数不等式给出频率范围估算方法,从而减小计算量;在估计区域内计算所有时滞稳定边界,通过作图确定时滞裕度。仿真算例表明,该方法计算简便,同时适用于时滞系统和高阶系统时滞裕度的确定。     

一类无界时滞线性系统的鲁棒稳定性

时滞往往是造成系统不稳定的主要原因。如何确保在有时滞的情况下系统是稳定的，是控制系统设计的基本问题．目前很多学者研究的是带有常时滞和有界变时滞的控制系统的稳定性，对大时滞和无界时滞研究的尚不多见，而在实际应用中，大时滞是广泛存在的．本文应用Lyapunov函数方法讨论了一类无界时滞的线性系统的鲁棒稳定性，得到线性区间系统和线性系统鲁棒稳定的充分条件，在定理结论中，时滞可为无界函数。文末用例子说明此方法的有效性．     

时滞受控机械系统动力学研究进展

反馈环节中的时滞会导致受控系统失稳,制约着机械系统动力学控制技术的发展和应用.概述了时滞受控机械系统动力学的研究,包括:由刚-柔子结构组成的时滞动力系统的简化,时滞受控系统的实验建模,系统的全时滞稳定性分析和稳定性切换,短时滞系统的稳定性分析,时滞系统的鲁棒稳定性分析,含时滞Duffing系统的主共振、亚谐共振及其稳定性分析,非线性时滞系统的周期运动及稳定性的数值分析,非线性时滞系统的周期运动镇定等.最后,给出了新方法在结构主动控制、车辆主动底盘等方面的应用.     

时滞耦合Lorenz-Rossler系统的Hopf分岔和广义同步

利用时滞动力学分析软件DDE-BIFTOOL研究时滞耦合Lorenz-Rossler系统的动力学,揭示耦合和时滞对系统动力学的影响.对于单向时滞耦合情况,仅耦合会影响系统的平衡点和稳定性,时滞不会影响其局部的动力学.但是对于双向时滞耦合情况,不仅耦合会影响其动力学,而且时滞也会影响其动力学,使得系统出现稳定Hopf分岔,因此两个系统广义同步,即时滞可能会抑制混沌行为.     

一类时滞微分方程的稳定性切换几何判据法

针对系数和时滞相关的时滞动力系统,Beretta和Kuang提出了一种几何方法来判断其稳定性,这种几何方法可直接用于具有单时滞的系数和时滞相关的时滞系统.论文基于Beretta和Kuang提出的几何方法进一步讨论了具有两个可约时滞的系数和时滞相关的时滞系统稳定性问题,得到了特征根穿越复平面虚轴的新判据.并将结果与Li和Ma的结果进行了比较,显示了论文结果的几何直观性.同时对一阶时滞微分方程进行了详细的讨论,得到了很好的结果.     

变时滞网络控制系统的时滞独立稳定性研究

本文对网络控制系统中一类特殊的变时滞系统的稳定性进行详细的研究与分析;推导出当时滞系统相应的无时滞系统具有实值对称Jacobian矩阵时,时滞系统渐近稳定当且仅当其相应的无时滞系统渐近稳定;最后,通过应用举例和实验仿真验证了关于网络控制系统时滞独立稳定性分析的正确性。     

时滞依赖的脉冲时滞神经网络的稳定性

基于Lyapunov泛函和不等式技巧,得到脉冲混合时滞神经网络全局指数稳定性的时滞依赖型判据,其中混合时滞包括离散时滞和分布时滞两种类型.该判据用线性矩阵不等式表示,并通过一个数值实例验证了判据的有效性.     

时滞动力系统的α-稳定性分析

通过引入一个α因子,把参数与时滞无关的时滞系统转变为参数与时滞相关的时滞系统,进而利用Beretta和Kuang文中的公式Sj=T-Tj及其结论,分析讨论了带一个时滞的时滞微分方程零解的快速收敛,即α-稳定性问题．零解的时间历程图表明结果是有效的．5     

一类具有恐惧和避难效应的时滞捕食模型的图灵不稳定性

提出了一类具有恐惧效应和食饵避难的时滞扩散捕食模型,并分析了模型的动力学行为。对于无时滞的情形,研究了模型平衡点的稳定性和图灵不稳定的不存在性。对于含时滞的情形,得到了模型出现图灵不稳定的时滞临界值,并以时滞为分支参数,研究了时滞对模型图灵斑图的影响。     

单自由度时滞系统振动主动控制

对单自由度时滞系统主动控制的最优控制方法和变结构控制方法进行了研究,给出了反馈增益的稳定性条件和最大时滞量的解析确定方法,并采用移相技术进行时滞补偿．算例结果显示,移相技术能够较好地对系统中的时滞进行补偿,时滞补偿变结构控制方法的控制效果优于时滞补偿最优控制方法．     

时滞R?ssler系统的Hopf分岔分析

研究了时滞R?ssler系统的Hopf分岔问题。将规范形和Hopf分岔理论相结合,给出时滞R?ssler系统的Hopf分岔产生条件,得出了系统时滞参量的Hopf分岔点,并分析了系统在时滞分岔点附近的稳定性。在计算过程中,采用换元法简化了在非零平衡点处的线性化系统,减少了对系统Hopf分岔分析的运算量。通过MATLAB软件绘制了系统在不同时滞参量条件下的仿真图像。仿真结果表明:时滞R?ssler系统在时滞分岔点发生了超临界Hopf分岔,且时滞参量在时滞分岔点附近的改变会影响系统的稳定性。     

中立型时滞微分方程Rosenbrock方法的弱时滞相关稳定性

在中立型时滞微分方程存在时滞相关渐近稳定解的条件下,研究了中立型时滞微分方程的Rosenbrock方法的弱时滞相关稳定性.基于辐角原理,给出了Rosenbrock方法的弱时滞渐近稳定性的充分条件,并通过数值例子验证理论结果的有效性.     

一类积分时滞切换系统的指数稳定

主要对一类积分时滞切换系统的指数稳定问题进行研究。首先,在积分时滞系统上加入切换的概念。通过构建出一类特殊的限定时滞上界和下界的Lyapunov-Krasovskii函数的方法来处理积分时滞切换系统的指数稳定性问题。在积分项的处理上,运用了Cauchy-Schwarz不等式以及Jensen不等式进行放缩,使系统得到更小的保守性结果,进而得到积分时滞切换系统的指数稳定性条件。与此同时,利用平均驻留时间的方法,给出了积分时滞切换系统切换律的设计方案,处理了在任意切换下的积分时滞切换系统的指数稳定性。最后,将单时滞积分时滞切换系统的指数稳定性研究推广到带有多时滞的积分时滞切换系统中,使得积分时滞切换系统的指数稳定性研究更具有一般性,从而在控制工程的理论基础方面取得新成果。     

一类切换中立时滞系统的指数稳定性

研究一类含非线性扰动的不确定中立型时滞切换系统的时滞依赖指数稳定性,时滞项为时变时滞.利用平均驻留时间方法和自由权矩阵方法,给出了切换中立时滞系统时滞依赖指数稳定的充分条件,并设计状态反馈控制器,使闭环系统在一定切换策略下指数稳定,最后通过仿真算例验证结果的正确有效性.