基于李雅普诺夫指数的离散混沌系统的控制研究

讨论了通过改变离散混沌系统的李雅普诺夫指数对离散混沌系统进行控制的一种方法。离散混沌系统的李雅普诺夫指数可按需要配置为负值，从而使系统收敛到任意的期望点上，仿真和实验结果表明，该控制方法是有效的，可以实现系统的快速稳定。     

一类离散时滞切换系统的稳定性分析

对一类子系统含有离散时滞项的切换系统,研究了其渐近稳定的问题。通过引入一个矩阵,将受约束的二次型转换为不受约束的二次型,然后利用多Lyapunov函数法得出了这类切换系统渐近稳定的一个充分条件。最后通过一个仿真算例,验证了所得结论的正确性。     

离散时滞Lur’e系统时滞依赖性稳定性判据

本文研究了离散时滞Lur’e系统的绝对稳定性和鲁棒绝对稳定性问题,包含时变时滞和扇形有界约束的非线性.首先,构造了新颖的李雅普诺夫-克拉索夫斯基泛函(Lyapunov-Krasovskii functional, LKF),其中,为了增补时变时滞区间和其他系统状态变量之间的耦合信息, LKF中扩充了一些重要的向量.其次,结合改进的基于自由权重矩阵求和不等式技巧,推导了一些比已有结论保守性更低的绝对和鲁棒绝对稳定性判据.稳定性判据保守性的减小主要归功于改进的LKF和求和不等式技巧.最后,通过几个文献中常用的数值算例的求解仿真来说明本文判据的有效性和先进性.     

一类超混沌系统的动力学研究及其仿真

混沌系统的全局指数吸引集在混沌系统的控制与同步之中起着非常重要的作用。借助一个适当的Lyapunov函数和一元函数极值理论研究了一个新超混沌系统的全局指数吸引集,得到了该系统的全局指数吸引集表达式Ω。可以断定在全局指数吸引集Ω之外混沌系统的平衡位置、周期解、概周期解、游荡回复解和其他任何混沌吸引子都不复存在,这大大简化了对该系统的分析工作。确定轨线从吸引集外走向吸引集的速度是指数速率。同时得到的全局指数吸引集表达式Ω为该系统的控制和同步提供了理论依据。通过计算机进行了模拟,数值模拟与理论计算的结果相吻合。     

离散时滞切换系统的无记忆状态反馈镇定

针对一类子系统为离散时滞系统的切换系统,研究了稳定性与无记忆状态反馈镇定问题．采用多李雅普诺夫函数法,首先以线性矩阵不等式形式给出了在任意切换信号作用下离散时滞切换系统渐进稳定的一个充分性条件;然后给出了系统无记忆状态反馈镇定的控制器设计方案,并将结果推广到不确定离散时滞切换系统;最后用仿真算例验证了所提出设计方案的可行性。     

不确定性离散广义系统带有观测器的控制

利用带参数的李雅普诺夫函数，讨论了一类具有不确定性离散广义系统带有观测器控制的条件，参数的引进使设计具有灵活性。     

一类不确定离散时间系统的最优鲁棒控制

本文针对一类含有不确定因素的离散单输入系统,采用李雅普诺夫第二种方法设计了一种鲁棒控制器.这个控制器是系统状态的线性函数,并且被证明当矩阵Q给定时,它是最优的.文末给出了仿真例子.     

不确定离散时滞模糊系统的广义H2控制

针对一类利用Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型,构建了具有状态和输入时滞的不确定离散时间非线性系统,研究了其广义H2稳定和控制器的设计问题。基于分段二次李雅普诺夫（Lyapunov）函数稳定性分析理论,设计出了分段静态输出反馈控制器,使闭环系统对于允许的不确定参数广义H2稳定。数值仿真例子验证了这种控制器的设计方法的有效性和其理论结果的正确性。     

一类时滞神经网络的全局指数稳定性

利用M-矩阵和拓扑学等有关知识,通过构建向量李雅普诺夫函数,研究了一类包含分布时滞和可变时滞的神经网络的平衡点的存在性、唯一性及其全局指数稳定性。在没有假定激励函数有界、可微的情况下,得到了该类神经网络平衡点的存在性、唯一性及其在平衡点全局指数稳定的充分判据。该判据计算简便,且与时间滞后量无关,便于在实践中应用。文中给出了一个算例。     

一类不确定离散时间系统的鲁棒控制

本文针对一类离散时间不确定多输入系统,采用李雅普诺夫第二方法设计了一种鲁棒的线性状态反馈控制器.分析了控制系统的稳定性,并得出系统稳定的充分条件.最后给出仿真例子.     

一类离散功能性反应模型的混沌跟踪控制

针对一类具有功能性反应的捕食与被捕食系统,采用Lyapunov指数方法验证了混沌现象的存在.采用混沌跟踪控制原理设计控制器,控制系统存在的混沌现象使得种群稳定到正不动点轨道和给定周期轨道上,从而消除系统中存在的混沌现象.仿真结果验证了控制器的有效性.     

离散事件动态系统稳定性分析方法

本文提出一种受控时序PETRI网络方法以建立离散事件动态系统状态空间模型,并以此为基础给出一类离散事件系统的稳定性定义及一种新的稳定性分析方法.     

离散广义系统稳定性分析与控制的Lyapunov方法

利用Lyapunov方法,研究离散广义系统稳定性分析与控制问题.得到了离散广义 系统正则、具有因果关系且渐近稳定的等价条件;还给出了相关的鲁棒稳定性分析与镇定方 法.     

基于分步变换的离散时滞系统控制器设计及应用

研究基于分步变换及设计思想的具有控制滞后的离散时滞系统控制器设计问题.针对一类控制滞后的离散时滞系统,提出了一种带控制记忆的时滞变换,使得原时滞系统经过分步等价变换后得到无滞后的线性能控系统,从而利用分步设计的思想实现离散时滞系统控制器设计的目的,并给出了其稳定性证明.最后以一工业电加热炉被控对象为例,通过仿真说明了该方法的有效性和可行性.     

离散复杂系统最优化的Darwin&Boltzmann混合策略

离散复杂系统最优化具有广泛的理论和应用背景.基于对现实自然和社会进化中 Darwin过程和不可逆热动力过程的分析,本文提出并构造了一类新的求解离散复杂系统最 优化问题的随机方法--Darwin&Boltzmann混合寻优策略.分析和计算结果表明, Darwin&Boltzmann混合策略求解离散复杂系统最优化问题是有效的且优于模拟退火法. 本文的工作无疑为离散复杂系统最优化的分析和求解提供了新的途径.     

离散广义系统的鲁棒稳定性

针对具有结构不确定性的离散广义系统,提出了一种新的鲁棒稳定性分析方法;得到了使所考虑系统鲁棒稳定的条件,该条件保证对所有容许的结构摄动,离散广义系统正则、因果且稳定;并进一步得到了所考虑系统具有鲁棒极点集的条件.     

计算球面对称动力系统Lyapunov指数

通过跟踪球面上相距很近的两个点的球面轨道并计算球面点之间的球内弦长,提出计算球面动力系统轨道的平均Lyapunov指数的计算公式.采用该方法,实现了随机搜索参数并自动计算相应动力系统的Lyapunov指数.当Lyapunov指数大于0时,可得到一个构造球面混沌吸引子的动力系统;当Lyapunov指数小于0时,可得到一个构造球面充满Julia集的动力系统.文中提出的方法可用于随机搜索参数进而生成球面上的对称混沌吸引子和充满Julia集图形.     

混沌系统最大Lyapunov指数估计新方法研究

Lyapunov指数是定量描述混沌系统的重要指标。本文提出一种基于混沌同步的最大Lyapunov指数估计方法,通过构造反馈控制耦合混沌同步系统,应用混沌同步条件,估计原系统最大Lyapunov指数即为满足两耦合系统达到同步的最小控制增益。以Lorenz混沌和静摩擦Duffing振子为仿真对象,仿真结果验证了方法的有效性。     

一类连续模糊动态系统稳定的充分条件

研究了一类连续模糊动态系统的稳定性,证明了该类系统稳定的充分条件.并以倒立摆的稳定性分析验证了定理的有效性.     

Generalized Detectability for Discrete Event Systems

In our previous work, we investigated detectability of discrete event systems, which is defined as the ability to determine the current and subsequent states of a system based on observation. For different applications, we defined four types of detectabilities: (weak) detectability, strong detectability, (weak) periodic detectability, and strong periodic detectability. In this paper, we extend our results in three aspects. (1) We extend detectability from deterministic systems to nondeterministic systems. Such a generalization is necessary because there are many systems that need to be modeled as nondeterministic discrete event systems. (2) We develop polynomial algorithms to check strong detectability. The previous algorithms are based on an observer whose construction is of exponential complexity, while the new algorithms are based on a new automaton called a detector. (3) We extend detectability to D-detectability. While detectability requires determining the exact state of a system, D-detectability relaxes this requirement by asking only to distinguish certain pairs of states. With these extensions, the theory on detectability of discrete event systems becomes more applicable in solving many practical problems.