一类生物经济系统的分析与控制

研究了一类利用微分代数方程描述的生物经济系统的分岔、脉冲及控制问题。基于微分代数系统分岔、矩阵柬指数等理论，研究了该类生物经济系统在参数临界状态下，出现的奇异诱导分岔及脉冲行为，以及构造该系统的广义T-S模糊模型；并利用T-S模糊广义系统控制方法，设计状态反馈控制器，抑制种群的变化，使系统达到稳定状态，从而消除系统中的奇异诱导分岔及脉冲行为。数值仿真实例说明了该控制器的有效性。     

一类参数不确定混沌系统的广义同步

针对一类混沌系统,研究了参数未知的混沌系统的广义同步．基于lyapunov稳定性定理和自适应控制方法,给出了自适应控制器和参数自适应律的解析表达式．将该方法应用于参数未知的新混沌系统,理论证明了该方法可以使新混沌系统达到渐近的广义同步,并且可以辨识出系统的未知参数．数值模拟进一步证明了该方法的有效性．     

广义系统状态反馈H∞控制的一个条件

采用状态空间方法,讨论一类广义系统的基于静态状态反馈的H∞控制问题,得到了该问题满足可解性的一个充分必要条件;某个基于系统参数阵的广义代数Riccati不等式有满足一个广义约束的解,借助于广义代数Riccati不等式的解,给出一个所要求的且结构简单的控制器构造,若广义系统满足正交条件,则所得结论可进一步简化。     

基于输出加微分反馈的广义二阶动力学系统跟踪设计

考虑了基于输出及其微分反馈的广义二阶动力学系统输出渐近跟踪设计．主要给出了如下结果： 广义二阶动力学系统基于输出及其微分反馈的特征结构配置;广义二阶动力学系统基于输出及其微分反馈的 输出渐近跟踪控制律存在的充分条件以及该控制律增益阵的完全参数化表达式．仿真结果说明本文所给出的 算法是有效的．     

线性广义系统的无源控制

考察了线性广义系统的无源性控制问题．一方面，利用微分几何方法，给出了广义系统无源的充分必要条件;另一方面，将存储函数具体化，利用线性矩阵不等式，推出了广义系统无源的充分条件．最后，基于这两个方面得到存在状态反馈且使闭环系统无源和严格无源的条件．     

飞轮调速器反馈控制系统的混沌及控制

建立了飞轮调速器反馈控制系统的动力学方程,利用系统的相图和Poincar6映射图分析了系统的混沌形成过程．通过对飞轮调速器反馈控制系统增加一个比例微分反馈控制器,利用它控制系统从混沌运动转化为周期运动．数值仿真表明了该控制方法在飞轮调速器反馈控制系统的混沌控制中的有效性与可行性,可利用适当的控制强度镇定系统中不稳定的周期轨道．     

面向性能仿真的非连续微分代数模型的指标分析

针对物理系统性能仿真形成的非连续高指标微分代数模型,提出一种基于加权二部图的指标转换方法．该方法将微分代数系统表示为加权二部图,基于二部图匹配算法可以判定微分代数系统是否为高指标系统．对于高指标系统,采用文中方法可以找出需要求导的最小结构奇异方程子集,以便将高指标系统转换为低指标形式．最后,针对定结构与变结构的非连续微分代数模型给出了相应的指标分析策略．文中策略与相关算法已在基于Modelica语言的建模仿真平台MWorks上实现．     

不同阶混沌系统同步及其在保密通信中应用

基于Lyapunov稳定性理论,采用主动控制思想研究了不同阶混沌系统广义投影同步问题,实现了混沌系统的广义投影同步,同时将该同步方法应用于保密通信中。数值仿真表明系统可实现广义投影同步,且在保密通信中能够有效恢复出有用信号。     

一类非线性反馈控制系统的混沌运动及其控制

基于描述函数法分析了一类非线性反馈控制系统中的非线性动力学行为，综合应用Ｐｏｉｎｃａｒｅ映射，功率谱及Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数等手段，证明该类系统存在混沌现象，并给出了将系统的混沌运动控制到期望周期轨道的仿真算例。     

高维混沌系统的混合控制方法

将最短时间最优控制思想用于混沌轨道引导,通过可控域把混沌轨道引导和不稳定周期轨道的稳定化方法有机地结合起来,提出一种高维混沌系统的混合控制方法。利用该方法可实现高维混沌系统不稳定周期轨道之间的快速、有效切换。以双转子系统为例进行数字仿真,仿真结果表明了该算法的有效性。     

Converting chaos into periodic motion by state feedback control

A simple control method is presented to convert chaos into periodic motion by using linear state feedback of an available system variable. The low-periodic orbits can be derived from the chaotic attractor with slight change of the dynamical structure in the original dynamics. Melnikov's perturbation method in generalized Hamiltonian systems is introduced to explain the control mechanism of directing chaotic motion towards low-periodic motion in the Lorenz equations. Moreover, the existence of periodic orbits is examined in the perturbed Lorenz system. Simulation results verify the effectiveness of Melnikov's analysis.     

一类离散混沌系统的脉冲时滞反馈控制

为了镇定一类离散混沌系统的不稳定周期轨道,提出脉冲时滞反馈控制方法.系统地研究了脉冲时滞反馈控制方法在一类离散小世界网络模型中的应用问题.数值仿真结果表明,小世界网络模型中的倍周期分岔及其导致的混沌可以被延后,镶嵌在混沌吸引子内部的不稳定周期轨道可以被镇定.与已有相关控制方法相比,所提出的脉冲时滞反馈控制方法具有适用范围广泛、实现过程简单方便且灵活等优势.     

控制噪声环境中的超混沌与混沌系统

考虑了噪声环境中的超混沌与混沌的离散动力系统的控制问题 ,提出了一种普遍适用的控制方法 .基于混沌吸引子里的轨道的遍历性质 ,利用最优控制方法快速引导系统轨道进入给定的目标轨道的邻域里 ;同时增加一个反馈校正器以抑制噪声的干扰 ,使得系统的轨道不至于偏离最优参考轨道太远 .当系统轨道进入给定的目标轨道的邻域后 ,再设计一个简单的小扰动控制器稳定控制系统运行在目标轨道上 .仿真表明 ,本文的综合控制方法快速、有效 .     

控制噪声环境中的超混沌与混沌系统

考虑了噪声环境中的超混沌与混沌的离散动力系统的控制问题, 提出了一种普遍适用的控制方法. 基于混沌吸引子里的轨道的遍历性质, 利用最优控制方法快速引导系统轨道进入给定的目标轨道的邻域里; 同时增加一个反馈校正器以抑制噪声的干扰, 使得系统的轨道不至于偏离最优参考轨道太远. 当系统轨道进入给定的目标轨道的邻域后, 再设计一个简单的小扰动控制器稳定控制系统运行在目标轨道上. 仿真表明, 本文的综合控制方法快速、有效.     

可精确计算的混沌系统不稳定周期轨的潜在影响

文章从理论分析与数值仿真两个途径,考查了一类一维混沌映射系统的不稳定周期点,指出由于技术实现的绝对精确,不稳定不动点或不稳定周期轨会表现出长期稳定性。在利用混沌系统产生伪随机序列或进行类似应用时,它是导致混沌序列收敛或出现短周期行为的另一潜在原因。提出了避免其发生的方法。     

Chaos control and synchronization via a novel chatter free sliding mode control strategy

In this paper, we propose a novel chatter free sliding mode control (SMC) strategy for chaos control and synchronization to the nonlinear uncertain chaotic systems. A new sort of dynamical sliding mode surface with both integral and differential operators is introduced to divert the discontinuous sign function switch term into the first derivative of the control input; hence a chatter free control input is obtained for the chaotic systems with uncertainties. Based on the Lyapunov stability theory and SMC technique, stability analysis is performed and a theorem serving as designing the chatter free sliding mode control input is also proposed. In the simulation part, first, the results regarding chaos control and synchronization are given to show that the proposed strategy can control the states of the uncertain chaotic systems to desired states with fast speed. In order to show the advantage of eliminating chatter in control input of our method, we give the simulation results performed by traditional SMC and the method proposed recently. Simulation results indicate that this novel chatter free sliding mode control strategy is very effective to chaos control and synchronization.     

永磁同步电动机中混沌运动的部分解耦控制

永磁同步电动机在参数处于特定区域时存在混沌现象,混沌的存在将使电机的性能变差,因此要设法消除其混沌运动.电机中混沌的现有控制方法的控制目标只能为周期点或平衡点,不能满足实际需要.为了解决这个问题,设计了基于非线性反馈的永磁同步电动机中混沌现象的部分解耦控制.该方法以直轴和交轴电压为控制变量,通过电机状态的非线性反馈将直轴和交轴电流方程中的耦合项解耦,同时使得直轴和交轴电流可以跟踪设定值.这种控制方式的结果是使系统具有唯一稳定平衡点,而这个平衡点的位置可以根据实际要求设置为任意点.在任意时刻对处于混沌状态的永磁同步电动机进行部分解耦控制,受控系统将稳定于设定平衡点,从而实现混沌的控制.文中分析了控制参数与系统响应快速性之间的关系,为参数选择提供了指导.仿真结果表明了理论分析的正确性和该控制方法的有效性.