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一类Lipschitz非线性系统的事件触发动态输出反馈控制 Research Article

刘智倩,楼旭阳,贾佳佳

《信息与电子工程前沿(英文)》 2022年 第23卷 第11期   页码 1684-1699 doi: 10.1631/FITEE.2100552

摘要:

本文研究一类Lipschitz非线性系统的动态输出反馈控制问题。首先,针对该系统设计了一个连续时间控制器,并且给出了系统稳定的充分条件。其次,针对该Lipschitz非线性系统提出一种新的事件触发机制,在该触发机制中引入了新的事件触发条件,并构建了事件触发控制下的闭环混杂系统。在混杂系统框架下建立了闭环系统稳定的充分条件。最后,通过在神经网络系统和基因调控网络系统中的数值仿真验证了理论结果及所提方法的优越性。

关键词: Lipschitz非线性系统;动态输出反馈控制;事件触发控制;全局渐近稳定    

非线性系统的高增益滑模输出跟踪

王新华,陈增强,袁著祉

《中国工程科学》 2004年 第6卷 第2期   页码 38-43

摘要:

基于非线性系统线性化后得到外部动态与内模动态,设计一种线性化观测器,使得当摄动参数在有限范围内任意取值时,观测器误差渐近为零。稳定性分析和仿真试验表明,该控制系统具有较强的鲁棒性和快速收敛性。

关键词: 非线性系统     外部动态     内模动态     滑模控制     鲁棒性    

一类非仿射离散非线性系统的直接自适应模糊滑模控制 Article

Xiao-yu ZHANG

《信息与电子工程前沿(英文)》 2016年 第17卷 第12期   页码 1331-1343 doi: 10.1631/FITEE.1500318

摘要: 针对非仿射离散非线性系统的带干扰轨迹跟踪问题,提出一种直接自适应模糊滑模控制设计。为了获得自适应特性及消除滑模控制抖振,通过使用一个动态模糊逻辑系统(Dynamic fuzzy logical system, DFLS)实现等价控制。DFLS的参数实行在线自调节。用Lyapunov分析方法验证了滑模控制的稳定性,结果表明,整个系统渐近稳定且具备自适应、消除抖振的特点。通过数值仿真和一个2自由度机械臂的应用设计仿真证明了所提出设计的良好性能。

关键词: 非线性系统;离散系统;动态模糊逻辑系统;直接自适应;滑模控制    

基于知识的多变量非线性系统变结构解耦控制

涂承媛,曾衍钧

《中国工程科学》 2001年 第3卷 第10期   页码 48-52

摘要:

文章提出了一种基于知识的变结构解耦控制策略,并用于多变量非线性系统的控制,避免了传统解耦控制所必须的建模过程,特别是避免了相应的大量复杂的矩阵运算。提出的策略成功地用于一个3×3强耦合系统一三绕组加热标准温度源的恒温控制,得到了温 度稳定性和温度均匀性都优于1℃的效果,这是传统方法用于该系统所无法实现的。

关键词: 多变量非线性系统     解耦控制     基于知识的变结构解耦    

基于实测时间序列的非线性系统恢复力识别

许斌,贺佳

《中国工程科学》 2011年 第13卷 第9期   页码 76-82

摘要:

提出一种完全基于激励和结构响应实测数据的结构动力系统非线性恢复力识别方法,并通过在一个4层钢结构模型中引入具有非线性特性的磁流变阻尼器(MR)模拟非线性恢复力,基于此模型结构在不同的激励方式下的动力响应测量数据,验证了该方法的有效性。对于结构的各自由度均受到激励的情况,运用最小二乘拟合算法识别出等效线性系统的物理参数(质量、刚度和阻尼矩阵),进而得到模型结构振动过程中MR阻尼力随时间变化情况并与实验实测结果进行了比较。针对结构仅在有限自由度上受到激励的情况,对以上方法进行了改进,提出了一种非线性系统恢复力的非参数化识别方法,利用结构中弹性恢复力的对称关系,分步确定了结构各层间恢复力模型,从而得到MR恢复力的大小并与实测结果进行了比较结果表明,基于时域实测信号的非线性系统恢复力识别法在完整激励和非完整激励下均能有效地识别结构的非线性恢复力特性。文章所述方法可以运用于工程结构在动力荷载作用下的损伤发生发展过程的监测与识别。

关键词: 非线性恢复力     磁流变阻尼器     最小二乘拟合     等效线性系统     非参数化模型    

基于分布式事件触发策略的异构非线性多智能体系统包含控制 Research Articles

孙雅妮,邹文成,郭健,向峥嵘

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第1期   页码 1-140 doi: 10.1631/FITEE.2000034

摘要: 研究分布式事件触发策略下高阶异构非线性多智能体系统包含控制问题。为实现包含控制目标并减少智能体间的通讯损耗,采用反推控制法、李雅普诺夫函数分析法和神经网络,提出一种分布式事件触发控制策略。

关键词: 多智能体系统;分布式事件触发控制;包含控制;异构非线性系统;Zeno现象    

非线性系统的自适应可拓控制器设计

翁庆昌,陈珍源

《中国工程科学》 2001年 第3卷 第7期   页码 54-58

摘要: 另外,引入最大值控制以保证所设计的可拓控制系统的稳定性,并将该控制器应用在非线性系统的控制上,以验证它的有效性及控制能力。

关键词: 可拓理论     自适应控制     可拓控制器     鲁棒稳定性    

不对称时变状态约束下非线性系统自适应有限时间事件触发控制 Research Article

魏岩1,罗均2,严怀成3,王曰英2

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第12期   页码 1551-1684 doi: 10.1631/FITEE.2000692

摘要: 研究了状态约束下多输入多输出不确定非线性系统的自适应有限时间事件触发控制问题。为防止系统状态违反非对称时变约束,建立tan型非线性映射函数,将所考虑的系统转化为等价无约束系统。同时,采用模糊逻辑系统补偿未知非线性函数。引入合适的事件触发机制确定何时控制律更新。利用李雅普诺夫稳定性理论分析,证明闭环系统是半全局最终有限时间稳定的,且不违反状态约束。

关键词: 事件触发控制;非线性映射;自适应模糊控制;有限时间;状态约束    

面向未知连续非线性系统的间接自适应模糊规划最优控制方法

张海运1,2,孟德远2,王进1,陆国栋1

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第2期   页码 141-286 doi: 10.1631/FITEE.1900610

摘要: 针对动力学未知、不匹配和扰动条件下的连续非线性系统,提出一种新的间接自适应模糊规划最优控制方案。首先,建立非线性系统汉密尔顿-雅各比-贝尔曼(HJB)方程及其匹配的性能函数。构造一个自适应模糊规划的评判器结构来配置性能函数的权重矩阵,以逼近和平衡非线性HJB方程。同时,设计一种并行的自组织学习技术用于自适应更新该评判器的权重。

关键词: 间接自适应最优控制;汉密尔顿-雅各比-贝尔曼方程;模糊规划评判器;自适应最优控制执行器;执行器-评判器架构;未知非线性系统    

基于非线性能量收集器的无线充电中继系统保密中断性能分析 Article

继亮 张,高峰 潘,宜原 解

《信息与电子工程前沿(英文)》 2017年 第18卷 第2期   页码 246-252 doi: 10.1631/FITEE.1601352

摘要: 本文考虑了一个包含单一信源、单一信宿、N (N>1)个无线充电中继和单一窃听者的协作系统。本文假设每个中继都拥有一个非线性的能量收集器,且该能量收集器存在一个饱和阈值以限制收集能量的大小。

关键词: 解码转发;能量收集;非线性;保密中断概率    

非线性科学及其在医学中的应用

涂承媛,曾衍钧

《中国工程科学》 2003年 第5卷 第8期   页码 45-49

摘要:

简要介绍了非线性科学中的分形维方法和信息熵方法及其用于房颤信息的处理和分析,计算了未房颤时P波的及房颤时f波的格子维和信息熵,特别是,比较了未房颤时和发生房颤时的相关计算结果的显著差别,从而很容易判断是否发生了房颤

关键词: 复杂大系统     非线性     分形理论     分形维     信息熵(Shannom熵)     房颤    

非线性系统高阶微分反馈控制

齐国元,陈增强,袁著祉

《中国工程科学》 2003年 第5卷 第8期   页码 35-44

摘要:

提出了不依赖系统模型的高阶微分反馈控制思想,控制目标是系统输出及其微分和高阶微分逼近设定输入及其微分和高阶微分,极大地提高了对控制品质要求。基于这种思想设计了能高品质地提取量测信号的微分和高阶微分的高阶微分器(HOD, high order differentiator),该HOD参数少,容易调节,并给出其稳定性、收敛性和滤波特性的证明;另外,对带有未知扰动、模型未知的非线性SISO和MIMO系统分别设计了基于HOD的高阶微分反馈自适应控制器(HODFC, high order differentials feedback adaptive controller),给出了闭环系统稳定性和鲁棒性分析,并且实现了线性化解耦控制。

关键词: 高阶微分器     高阶微分反馈控制器     稳定性     鲁棒性     解耦控制    

带有预设性能的高阶多输入多输出非线性系统自适应跟踪控制 Research Articles

王雪娆1,2,王庆领1,2,孙长银1,2

《信息与电子工程前沿(英文)》 2021年 第22卷 第7期   页码 986-1001 doi: 10.1631/FITEE.2000145

摘要: 本文针对一类不确定多输入多输出非线性系统提出一种基于观测器的自适应预设性能跟踪控制策略,同时考虑了系统中可能存在的不确定性。为估计被控系统中的不确定性以及外部扰动,本文构建了一类新颖的有限时间神经网络干扰观测器。此外,为保证系统可以达到预设性能,采用一类误差转换方法,可以将时变约束转换为一种等价的非时变约束。经证明,本文所设计的控制方法可以使闭环系统所有信号实现有界,跟踪误差满足预设的时变性能指标。最后,无人机系统数值仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

关键词: 自适应跟踪控制;预设性能;输入饱和;干扰观测器;神经网络    

电力系统低频振荡中的非线性奇异现象

马景兰,王伟,万京生,张永丽

《中国工程科学》 2009年 第11卷 第8期   页码 93-96

摘要:

低频振荡是影响电力系统稳定运行的一个重要方面。阐述了低频振荡产生的机理和分析方法,利用Hopf分歧理论,针对一个四阶模型的单机无穷大系统,分析了在临界点附近时可能出现的非线性奇异现象。研究表明:由于分歧的存在,导致系统稳定性在临界点附近出现奇异,从而影响了电力系统的稳定域。

关键词: 低频振荡     分歧理论     非线性     奇异    

不确定二阶非线性多智能体系统时变编队跟踪控制 None

Jian-wen XU, Kaoru OTA, Mian-xiong DONG, An-feng LIU, Qiang LI

《信息与电子工程前沿(英文)》 2018年 第19卷 第12期   页码 1546-1557 doi: 10.1631/FITEE.1800519

摘要: 研究了含未知非线性动态和外界干扰的二阶多智能体系统时变编队跟踪控制问题。在所考虑的时变编队跟踪控制中,每个跟踪者在完成预设编队的同时,需要跟踪领导者轨迹。将未知非线性动态和外界干扰视为每个多智能体的扩张状态,并设计扩张状态观测器对扩张状态进行在线观测。在此基础上,提出基于扩张状态观测器的时变编队跟踪控制协议。理论分析表明,所设计的时变编队跟踪控制协议能够保证观测器观测误差和多智能体系统时变编队跟踪误差收敛至任意小。最后,将所设计的时变编队跟踪协议应用于无人机目标合围问题,验证了该方法的有效性。

关键词: 多智能体系统;时变编队;编队跟踪;非线性动态;扩张状态观测器    

标题 作者 时间 类型 操作

一类Lipschitz非线性系统的事件触发动态输出反馈控制

刘智倩,楼旭阳,贾佳佳

期刊论文

非线性系统的高增益滑模输出跟踪

王新华,陈增强,袁著祉

期刊论文

一类非仿射离散非线性系统的直接自适应模糊滑模控制

Xiao-yu ZHANG

期刊论文

基于知识的多变量非线性系统变结构解耦控制

涂承媛,曾衍钧

期刊论文

基于实测时间序列的非线性系统恢复力识别

许斌,贺佳

期刊论文

基于分布式事件触发策略的异构非线性多智能体系统包含控制

孙雅妮,邹文成,郭健,向峥嵘

期刊论文

非线性系统的自适应可拓控制器设计

翁庆昌,陈珍源

期刊论文

不对称时变状态约束下非线性系统自适应有限时间事件触发控制

魏岩1,罗均2,严怀成3,王曰英2

期刊论文

面向未知连续非线性系统的间接自适应模糊规划最优控制方法

张海运1,2,孟德远2,王进1,陆国栋1

期刊论文

基于非线性能量收集器的无线充电中继系统保密中断性能分析

继亮 张,高峰 潘,宜原 解

期刊论文

非线性科学及其在医学中的应用

涂承媛,曾衍钧

期刊论文

非线性系统高阶微分反馈控制

齐国元,陈增强,袁著祉

期刊论文

带有预设性能的高阶多输入多输出非线性系统自适应跟踪控制

王雪娆1,2,王庆领1,2,孙长银1,2

期刊论文

电力系统低频振荡中的非线性奇异现象

马景兰,王伟,万京生,张永丽

期刊论文

不确定二阶非线性多智能体系统时变编队跟踪控制

Jian-wen XU, Kaoru OTA, Mian-xiong DONG, An-feng LIU, Qiang LI

期刊论文