离散广义系统的H_2模型降阶

研究离散广义系统尤其是快子系统的模型降阶问题·首先对原系统进行系统变换,将降阶问题归结于只对快子系统进行化简,从而达到真正的广义系统的模型降阶,即保留系统原有的非因果性·然后研究了广义系统的Y可控性和Y可观性及其等价条件·通过对系统的H2范数进行优化,提出了一种降阶准则,且按照此准则,对满足一定条件的离散广义系统给出了一种新的降阶算法·数值仿真证明了该算法的有效性·     

系统模型降阶平衡法的改进

在Moore平衡法[1,2]和Schur[3]平衡法的基础上,针对Moore平衡法在系统的可控性可观性阵非正定无法实施平衡变换,进而不能进行平衡降阶的问题,利用LU分解对Moore平衡法做了改进,使之能进行平衡降阶.     

Ⅱ型聚集条件下的系统模型降阶

给出系统Ⅱ型聚集条件，在系统与其Ⅱ型聚集的可控性和可观性Ｇｒａｍｉａｎｓ矩阵之积范数之差最小意义下，把系统的Ⅱ型聚集作为其降阶模型。用此方法讨论－１８阶系统的模型降阶问题。     

含磁流变阻尼器的框架结构控制研究

以框架结构为对象进行振动控制研究.为保证地震作用下系统半主动控制的顺利实现,选择了基于系统可控性/可观性的内平衡理论的模型降阶方法.在考虑结构参数、几何尺寸不确定性,磁流变阻尼器非线性特征以及实际控制离散性和地震作用随机性因素的基础上,研究了基于离散状态方程和以控制力为阶跃函数的广义预测控制策略,提出了一种可用于框架结构振动控制的半主动控制技术,并通过算例验证了该技术的有效性.     

系统模型降阶平衡法的改进

在Ｍｏｏｒｅ 平衡法［１,２］ 和Ｓｃｈｕｒ［３］ 平衡法的基础上,针对Ｍｏｏｒｅ 平衡法在系统的可控性可观性阵非正定无法实施平衡变换,进而不能进行平衡降阶的问题,利用ＬＵ 分解对Ｍｏｏｒｅ 平衡法做了改进,使之能进行平衡降阶．     

互连线高效时域多步积分模型降阶算法

为了进一步提高现有互连电路模型降阶算法的精度和效率,提出一种基于时域多步积分的互连线模型降阶算法.首先对原始电路的时域方程进行多步积分得到关于状态变量的二阶递推关系,然后通过二次Arnoldi方法得到投影矩阵,再通过投影矩阵对原始时域方程进行投影得到降阶系统.该算法可以保证时域积分后降阶系统和原始系统的状态变量在离散时间点的匹配,保证时域降阶精度,同时继承了已有算法所具有的数值稳定性及降阶系统的无源性.该算法不仅比现有的时域模型降阶算法复杂度低和比现有的频域模型降阶算法精度高,而且与时域单步积分的模型降阶算法相比,可以在保证与其计算复杂度相当的基础上,达到更高的精度.     

用于离散时间模型降阶改进的最小信息损失方法

针对最小信息损失方法进行模型降阶时结果不惟一的问题,提出了用于离散时间系统模型降阶改进的最小信息损失方法.本方法通过限制系统采用输出正规模型,将系统的能观性格兰姆矩阵限制为单位矩阵,从而使系统的总信息损失达到最小,保证了降阶结果的惟一性,并通过仿真进行了验证.     

基于LMI降阶正实控制器的设计

考虑降阶正实控制器的设计问题.基于线性矩阵不等式(LMI),分别给出了连续和离散情形下降阶正实控制器新的上界,该界由系统参数矩阵确定.证明了当广义对象的两个子系统存在不稳定不变零点时,存在阶数小于广义对象McMillan阶的降阶正实控制器.证明是构造性的,可以给出降阶控制器的设计算法.     

一类Lipschitz非线性时滞离散广义系统降维观测器的设计

针对时滞离散广义系统降维观测器的设计问题,提出一类Lipschitz非线性时滞离散广义系统降维观测器的设计方法。首先,基于时滞离散广义系统的可观性对系统进行变换,将系统变换为易于求取降维观测器的形式;其次,基于非线性系统观测器设计的Lyapunov稳定性理论,通过讨论时滞系统中的Lipschitz非线性项,分两种情况设计出了时滞系统的两个降维观测器;最后,为使得时滞系统与降维观测器的误差系统渐近稳定,利用线性矩阵不等式(LMI)的方法分别给出了两个降维观测器存在的充分条件,并通过数值算例验证了该类降维观测器设计方法的有效性。     

基于部分可控性矩阵的模型降阶方法及误差分析

针对单输入单输出系统,利用部分可控性矩阵的M-P广义逆作为集结矩阵,提出了一种新的近似集结法模型降阶方法。首先给出了当系统可控与不可控时的2种降阶模型,然后通过误差最小分析归结为一种降阶模型,并利用向量到子空间的距离给出了不同阶降阶模型误差的一个简单计算方法。以此误差作为标准,可以方便地选择满足需要的降阶阶数及降阶模型。最后以实例表明了该方法的有效性和应用性。     

广义拟对称组合系统的结构分析

研究了由若干个相同的广义线性子系统以对称的内联方式构成的广义拟对称组合大系统的性质。首先,通过系统变换,将原广义拟对称组合大系统转换为n个低阶的修正子系统,然后通过分析得到广义拟对称组合大系统的稳定性、能控性、能观性、固定模的存在性、分散正常化、Lyapunov方程和Riccati方程的解等性质,均可由这n个低阶的修正子系统的相应性质来描述。     

无穷维线性系统的可控可观性算子与Hankel算子的奇异数

本文定义了无穷维线性控制系统的可控性与可观性算子，用这两个算子给出了指数稳定的线性无穷维系统的近似可控性与近似可观性的充要条件，文中还讨论可控性算子、可观性算子以及所论系统的Ｈａｎｋｅｌ算子的性质及其关系。     

奇异系统中的几个基本观控性子空间

重新定义了奇异系统的脉冲能控(观)性子空间和脉冲能控(观)性,讨论了系统脉冲能控(观)模的个数问题;在不分解原系统的情况下,用原系统参数直接给出了脉冲能控(观)性子空间,强能控(观)性子空间和能达能控(观)性子空间的表达式;应用所得到的结果,建立了一些有关奇异系统能控(观)性的新判据。     

广义系统的指数及脉冲模式

本文研究了广义系统指数观控模式及脉冲观控模式的个数问题，脉冲能控能观问题，并给出由原系统参数表示的代表判据。     

离散广义系统稳定性分析

广义系统的稳定性、能控性、能观测性是控制系统的结构属性,而Lyapunov方法在控制系统的分析和设计中起着至关重要的作用.研究了离散广义系统的稳定性、能控(能观)性和Lyapunov方程有对称解3者之间的关系,并得到等价条件.     

岩土流变本构模型的可辨识研究

系统辨识的成功实施,应建立在系统的可控、可观测和可辨识性3个基本条件之上.通过构建新的状态空间变量,将岩土材料流变本构模型这种典型的SISO线性定常系统模型转换为状态空间描述,证明了该模型的可控性和可观测性矩阵均为满秩阵,因而是完全可控可测的.然后,利用CHNN的优化计算能力,探索了一种流变本构模型可辨识的新的有效途径,获得相关的辨识算法,并用Matlab软件开发了相应的辨识程序.有关考题验证表明,该辨识算法成功可行.表2,参9.     

广义系统能控和能观等价的若干条件

文章讨论了线性正则广义系统、正则广义离散系统的能控性和能观性,证明了这些系统在满足某些条件时,它们的能控性和能观性是等价的。同时还把这些条件推广到了正常连续系统和正常离散系统和时变系统,给出了广义系统的慢子系统或正常系统同时能控且能观的一个充分条件,并解释了有两种条件对时变连续系统来说还需要得到进一步的研究。     

离散广义系统允许控制的条件

系统的稳定性、能控性、能观测性是控制系统的结构属性,是实际工程中必不可少的问题.本文研究了离散广义系统的稳定性问题,以及离散广义系统的能控(能观)性、稳定性和Lyapunov方程有对称解三者之间的关系,并得到了有关的判据.     

基于子空间方法的非均匀多采样率系统辨识

针对非均匀多采样率系统的建模问题,根据因果关系,建立了非均匀多采样率系统的状态空间模型.对于含有提升变量的状态空间模型,提出基于子空间技术的辨识方法.首先,由系统的输入输出数据建立由Hankel矩阵组成的扩展状态空间方程;其次,利用斜交投影的原理,以及奇异值分解,通过子空间辨识算法确定增广观测矩阵和状态向量;最后,通过最小二乘方法确定模型的参数矩阵.该方法简单有效且对初值具有鲁棒性.仿真实例验证了方法的有效性.     

应用平衡截断的模型降阶

将高阶系统降为低阶系统研究是控制理论的一个基本方法,平衡截断方法是一维系统降阶的有效方法.受一维降阶方法的启发,研究了二阶线性时不变系统的降阶方法.简单的介绍了一维能控性、能观性、Gramian矩阵和一阶系统的平衡截断方法和基本思想.通过分析二阶系统和一阶系统之间的关系,定义了二阶能控性和能观性Gramian矩阵,将一阶平衡截断的方法应用到了二阶系统.在保持二阶系统结构的前提下构造一个维系统,将著名的平衡截断技巧应用于本文定义的二阶Gramians矩阵,对二阶模型进行降解.同时给出了两种降阶算法并证明这种算法是保持二阶结构的.