一类具输入时滞的分布参数系统移动控制

基于移动传感器/执行器网络,研究了一类具有输入时滞的分布参数系统稳定性控制问题。利用抽象发展方程理论、算子半群理论和Lyapunov稳定性定理,设计系统的反馈控制器;再结合移动传感器/执行器的动力学行为,设计其控制力。证明了在反馈控制器和控制力的作用下,分布参数系统在具输入时滞情况下是渐近稳定的。通过数值仿真实验表明,不同的输入时滞,对系统的稳定效果有一定的影响,但在控制力的作用下,系统都能趋于稳态,说明本文中对于具有输入时滞的分布参数系统的控制策略是有效的。     

一类具输入时滞的分布参数系统移动控制

基于移动传感器/执行器网络,研究了一类具有输入时滞的分布参数系统稳定性控制问题。利用抽象发展方程理论、算子半群理论和Lyapunov稳定性定理,设计系统的反馈控制器;再结合移动传感器/执行器的动力学行为,设计其控制力。证明了在反馈控制器和控制力的作用下,分布参数系统在具输入时滞情况下是渐近稳定的。通过数值仿真实验表明,不同的输入时滞,对系统的稳定效果有一定的影响,但在控制力的作用下,系统都能趋于稳态,说明本文中对于具有输入时滞的分布参数系统的控制策略是有效的。     

参数不确定的非线性随机时滞系统的H∞滤波

研究了一类带有参数不确定性的非线性随机时滞系统的鲁棒H∞滤波问题.假设参数不确定性是范数有界的并且系统的动态方程是由伊藤微分方程所描述的.对所有容许的参数不确定性以及外界干扰,构造一个线性、无时滞、不确定性及独立的状态滤波器,使滤波误差动态系统是指数均值稳定并且独立于时滞的.针对单时滞系统和多时滞系统两种情况,基于线性矩阵不等式(LMI)方法给出了保证鲁棒H∞滤波存在的充分性条件.最后,数值仿真结果很好地说明了该方法的有效性.     

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.     

不确定时滞系统的区间时滞相关鲁棒镇定

研究了时间滞后满足区间变化的线性连续系统鲁棒镇定问题。采用Lyapunov-Krasovskii稳定性分析方法,给出了区间时滞依赖系统的状态反馈设计稳定解。进一步研究参数化不确定性情况下,区间时滞依赖系统的鲁棒稳定性判据和鲁棒状态反馈控制器设计方法。最后,通过仿真算例比较,验证了此方法的有效性。     

线性时滞系统主动容错H∞控制

采用一种具有广义内模控制结构的反馈控制器,研究一类线性时滞系统的主动容错H∞控制问题。针对可由外系统描述其动态行为的故障,设计了基于观测器的故障估计器,并在此基础上将在线故障估计信息用于控制器的故障补偿,提出了基于广义内模控制的主动容错控制系统设计方法。应用时滞系统有界实引理,推导并证明了问题可解的依赖于时滞的充分条件,给出了这类主动容错控制系统设计的具体步骤。算例验证了该方法的有效性。     

一类比率依赖种群模型在常数收获下的分岔

利用微分方程定性理论以及规范型理论研究了一类具有常数收获项的生物模型.首先,考虑常数收获项对该模型非负平衡点的影响,讨论平衡点的稳定性情况.其次,选取常数收获项作为参数,给出系统存在鞍结点分岔、Hopf分岔以及极限环的充分条件.进一步地,考虑双参数分岔,给出系统存在余维2的Bogdanov-Takens分岔的充分条件.结果表明,由于添加了常数收获项,系统具有丰富的动力学行为.最后,通过数值仿真验证了所得结果的正确性.     

多参数对混沌系统的影响

针对离散混沌系统有时会出现多个参数同时参与系统行为的情况,提出了多参数离散混沌系统的一般形式表达式。对于多参数离散混沌系统,如果确定了不同的系统参数,混沌系统的一般形式可转化为相应的混沌系统。通过对多参数离散混沌系统的动力学行为分析,发现同一离散混沌系统在多个参数的影响下,会出现复杂的动力学行为。给出了分岔序列的具体计算方法和步骤,数值模拟实验表明该方法的正确性和有效性。     

独立非交叉传播的分数阶生物竞争网络Hopf分岔

目前绝大多数生态竞争网络是由整数阶系统刻画的,针对系统行为仅受当前时刻影响的问题,提出具有独立非交叉传播特性的分数阶时滞捕食被捕食模型.选取时滞作为分岔参数,通过分析不同阶次影响下系统特征方程根的分布,研究了该模型的稳定性和分岔问题,建立了时滞诱发的稳定性条件和Hopf分岔判据,最后通过数值仿真验证了理论结果的准确性.     

一类不确定混合线性时滞系统鲁棒控制问题研究

讨论了一类不确定混合线性时滞系统在其Markov跳跃参数所处模态非精确可测得情况下的鲁棒控制问题。给出了非匹配条件下系统不确定部分范数上界已知时,使系统呈均方意义下指数稳定的保代价控制充分条件。并根据混合系统模式下的LaSalle稳定性定理,对匹配条件下系统不确定部分的未知范数上界给出了一种参数自适应估计方法,设计了相应的鲁棒自适应控制律以实现混合线性时滞系统以概率1渐近稳定。鲁棒自适应控制律的设计仅依赖于跳跃参数的非精确测量值。     

基于观测器的CAN网络在线时延补偿策略

网络时延问题是网络控制系统中的主要问题。为了解决网络时延给控制系统带来影响的问题,首先分析网络时延的产生及其可能的取值特性,在网络时延统计特性信息的基础上,从通信技术和控制技术相结合的角度出发,提出了一种基于观测器的在线时延补偿方法。通过CAN bus网络控制实验平台,分析了该补偿方法的有效性。实验结果表明,在网络延迟大的控制系统中该策略仍具有良好的控制效果。     

一类动力系统的时滞脉冲控制

针对脉冲控制中,时滞在脉冲采样时刻客观存在这样一种现象,研究了一类动力系统的时滞脉冲控制问题。给出了在时滞脉冲控制下,这类动力系统的原点是全局渐近稳定的一个充分条件,该条件反映了系统参数,脉冲区间和延迟时间之间的相关关系。利用所得的结论,也实现了这类系统的时滞脉冲同步。最后,以典型的分段线性系统Chua电路和非线性的混沌Chen系统为例,分别通过数值仿真实验验证了理论结论的有效性。     

双时滞神经网络模型分支性的数值逼近

数值逼近是数值计算中的基本问题,对仿真算法的理论研究有重要意义.文章研究了一类重要的双时滞神经网络模型的Hopf分支的数值逼近问题.首先,将时滞差分方程表示为映射,然后利用离散动力系统的分支理论,给出了差分方程的Hopf分支存在的条件.得到了连续模型的Hopf分支与其数值逼近的关系.证明了当该模型在juu=(L,2,1=j)处有Hopf分支时,其数值逼近在相应的)(hj=uu(L,2,1=j)处产生Hopf分支.数值Hopf分支值与原连续系统的Hopf分支值之间满足)()(hOhjj =uu.     

一类时滞动力网络的时滞相关稳定性

研究了节点含时滞的复杂动力网络在平衡点的稳定性.基于时滞微分不等式和李雅普诺夫稳定性理论,提出了此网络的时滞相关的局部渐近稳定的充分条件,并给出了时滞上界的具体表达式.最后的数值模拟分析表明结果是可行且有效的.     

Analysis and optimization of delays in networked control systems

1 .INTRODUCTIONFeedback control systems wherein the control loopsare closed through networks are called networkedcontrol systems ( NCSs) . (See Fig.1) . Differenttypes of network systems are promoted in terms ofvarious network architectures embedded in controlsystems . There are approxi mately two kinds of NC-Ss :specific NCSs and generalized NCSs . The formerare based on common bus technology (e .g. De-viceNet ,ControlNet and LonWorks[1]) and the laterare constructed through comm…     

Role of different system delays on ecological food chain dynamics: Mathematical modelling and analysis

<正> This paper studies a three tier ecological food chain model consisting of nutrient,autotroph,and herbivore populations.Regeneration of nutrient from dead autotroph and herbivore biomass bydecomposers present in the soil is included.The time required for maturation of the herbivore populationis incorporated as a distributed time delay.Next,the authors introduce the time lag requiredfor regeneration of nutrient from the dead herbivore as a discrete time delay.Stability and bifurcationbehavior of the one-and two-delay models are carried out and a comparative study of the significanceof these delays in controlling the system dynamics is performed.Numerical simulations are done tojustify analytical results.     

多变量网络控制系统建模与稳定性分析

研究了一类多变量网络控制系统的建模和稳定性问题,基于线性时不变对象,推导了该类网络控制系统的时滞连续时间数学模型,并利用李雅普诺夫第二法,分析了系统的渐近稳定性,得到了系统稳定运行的最大允许时延和全时滞稳定的条件。最后,通过实例仿真分析证实了本文所提理论的有效性,以及稳定判据的可行性。     

含时变时滞函数的GM(1,1|τ_i)模型及其应用

针对带有时滞效应的小样本数据序列的预测建模问题,现有模型通常假设时滞期为固定值,忽略了时滞值动态变化对模型效果的影响.为了克服这一局限性,本文考虑系统时滞的动态变化效应,将GM(1,1|τ,r)模型的静态时滞参数推广为时变时滞函数,设计出非整数时滞取值区间对应的时变时滞参数表达式.提出以灰关联理论为基础的时变时滞函数的参数优化方法,推导出GM(1,1|τ_i)模型参数估计值以及预测序列的时间响应式.该方法不仅提高了模型对所分析序列的拟合度,还可充分利用时滞参数函数的数学性质,进一步研究时滞因素对系统发展趋势的影响.最后,将GM(1,1|τ_i)模型应用于福建省全省沿海港口货物吞吐量预测,并将建模预测结果与经典的GM(1,1)模型和GM(1,1,τ)模型进行比较.结果表明当原始序列具有时滞效应时,GM(1,1|τ_i)模型具有更高的建模精度,能够反映出更为复杂的系统时滞变化情况,扩展了含时滞参数灰色预测模型的适用范围.