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具有非光滑Lyapunov函数控制系统的反馈控制器设计及仿真 被引量:1
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作者 娄志娥 高岩 薛晨曦 《上海理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2008年第4期365-368,共4页
研究了Lyapunov函数为一类非光滑函数——极大值函数时,控制系统反馈控制器设计中的数值计算问题,并给出了对系统进行分段常数反馈控制的具体实现方法和步骤.仿真实验结果表明了该控制方法的可行性和有效性.
关键词 控制系统 镇定 lyapunov函数 非光滑优化 广义牛顿法
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基于Lyapunov的客车稳定域估计 被引量:1
2
作者 晏愈光 许洪国 刘宏飞 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期15-21,共7页
针对平面稳定域在评价车辆稳定性方面的不足,提出了客车空间稳定域的一种估计方法.建立了包含Pacejka轮胎魔术公式的客车三自由度非线性动力学模型,通过仿真和实车试验对比验证了所建模型的有效性.基于客车非线性动力学模型,构建了系统J... 针对平面稳定域在评价车辆稳定性方面的不足,提出了客车空间稳定域的一种估计方法.建立了包含Pacejka轮胎魔术公式的客车三自由度非线性动力学模型,通过仿真和实车试验对比验证了所建模型的有效性.基于客车非线性动力学模型,构建了系统Jacobian矩阵,应用霍尔维茨(Hurwitz)判据分析了车辆系统稳定性随前轮转角变化情况以及车辆的临界状态.在构建客车系统二次型能量函数的基础上,利用Lyapunov法和车辆系统稳定特性确定了客车空间稳定域.客车在满载条件下的蛇形试验结果表明:应用上述方法确定的客车行驶稳定域能够较好地表征车辆系统稳定性,可为客车操纵稳定性评价和控制提供有益参考. 展开更多
关键词 客车 稳定性 3DOF非线性车辆模型 lyapunov方法 能量函数 稳定域
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二自由度耦合非线性随机系统的最大Lyapunov指数和稳定性 被引量:1
3
作者 戎海武 徐伟 方同 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第1期22-29,共8页
利用摄动方法讨论了一类耦合二自由度非线性系统,在小强度白噪声参数激励下系统运动模态的稳定性,获得了系统扩散过程的稳态概率密度的渐近表达式,由此获得了系统运动模态几乎必然稳定的充分必要条件。
关键词 非线性耦合随机系统 最大lyapunov指数 几乎必然稳定性 平稳概率密度 摄动法
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基于平方和方法的电力系统稳定域估计
4
作者 张巍巍 李兆明 +2 位作者 师洪涛 高峰 张白 《现代电子技术》 北大核心 2025年第4期97-101,共5页
目前对电力系统稳定性分析主要使用小信号分析方法,但当大信号扰动发生时,电力系统内在的非线性无法忽略,小信号分析方法的有效性值得商榷。在大信号扰动时,构造合理的暂态能量函数并确定系统临界稳定对应的函数值(临界能量),从而确定... 目前对电力系统稳定性分析主要使用小信号分析方法,但当大信号扰动发生时,电力系统内在的非线性无法忽略,小信号分析方法的有效性值得商榷。在大信号扰动时,构造合理的暂态能量函数并确定系统临界稳定对应的函数值(临界能量),从而确定稳定域并非易事。为此,提出一种基于多项式表达的平方和方法来估计电力系统的稳定域。该方法将电力系统通过多项式近似的方式表达,利用平方和方法将李雅谱诺夫函数的构造问题转化为线性矩阵不等式的可行解问题,通过数值计算得到构造的李雅谱诺夫函数,再通过优化计算得到稳定域的边界。最后采用数值算例验证了所提估计方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 电力系统 稳定域 平方和方法 多项式近似 李雅谱诺夫函数 线性矩阵不等式 算例验证
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谐和与随机噪声作用下二阶参激系统的Lyapunov指数 被引量:1
5
作者 林伟 戎海武 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期227-230,共4页
研究了二阶线性系统在谐和与随机噪声联合作用下的主共振响应和稳定性问题。用多尺度法分离了系统的快变项,讨论了系统的阻尼项、随机项等对系统响应的影响。用路径积分法求出了系统的稳态概率密度,从而求出了系统的最大Lyapunov指数,... 研究了二阶线性系统在谐和与随机噪声联合作用下的主共振响应和稳定性问题。用多尺度法分离了系统的快变项,讨论了系统的阻尼项、随机项等对系统响应的影响。用路径积分法求出了系统的稳态概率密度,从而求出了系统的最大Lyapunov指数,由最大Lyapunov指数可得系统几乎必然稳定的充分必要条件。数值模拟表明文中提出的方法是有效的。 展开更多
关键词 主共振 多尺度法 最大lyapunov指数
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二自由度耦合线性随机系统的最大Lyapunov指数和稳定性
6
作者 戎海武 孟光 +1 位作者 徐伟 方同 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第3期46-53,共8页
利用摄动方法和 Fokker- Planck算子及其伴随算子的特征函数展开法 ,讨论了两个模态都处于临介状态的耦合二自由度振动系统 ,在小强度的非高斯噪声参数激励下系统运动的稳定性 ,获得了系统扩散过程的稳态概率密度的渐近表达式 ,建立了... 利用摄动方法和 Fokker- Planck算子及其伴随算子的特征函数展开法 ,讨论了两个模态都处于临介状态的耦合二自由度振动系统 ,在小强度的非高斯噪声参数激励下系统运动的稳定性 ,获得了系统扩散过程的稳态概率密度的渐近表达式 ,建立了系统最大 Lyapunov指数的渐近表达式 ,由此获得了系统运动模态几乎必然稳定的充分必要条件。 展开更多
关键词 线性随机系统 最大lyapunov指数 稳定性 摄动性 二自由度耦合 振动系统
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基于混合势函数法的并网型直流微电网大扰动稳定性分析
7
作者 武颖 徐永海 +1 位作者 王莹鑫 陈林 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期44-55,共12页
“双高”背景下的直流微电网呈现出非线性强、抗扰性差等特征,导致微电网在遭受大扰动时易产生电压大范围波动、失稳等问题,严重影响其安全稳定运行。为此,针对并网型直流微电网模型,提出基于混合势函数法的系统大扰动稳定性判据,并从... “双高”背景下的直流微电网呈现出非线性强、抗扰性差等特征,导致微电网在遭受大扰动时易产生电压大范围波动、失稳等问题,严重影响其安全稳定运行。为此,针对并网型直流微电网模型,提出基于混合势函数法的系统大扰动稳定性判据,并从推导过程、基本原理的角度分析其稳定性判据保守性产生的机理;针对大、小扰动稳定性的关联,对比基于混合势函数法的大扰动稳定性判据与基于Lyapunov间接法的小扰动稳定性判据,并对稳定性判据的有效性进行验证。然后,分析系统参数、线路故障等因素对系统大扰动稳定性的影响及其作用机理,为设计电压源换流器(voltage source converter,VSC)控制参数与主电路参数、确定系统稳定运行区域提供理论依据。最后,通过电磁暂态仿真验证分析的有效性。 展开更多
关键词 直流微电网 大扰动稳定性 混合势函数法 lyapunov间接法 VSC
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矩阵Lyapunov方程的直接解
8
作者 周军 《兰州大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 1994年第1期40-44,共5页
利用parserval定理,本文给出了一种仅需通过矩阵运算就可直接确定矩阵Lyapunov方程解的公式。方法适用于稳定系统且无其它限制条件,算法简洁,附算例。
关键词 李雅谱诺夫 函数 方程解 直接法
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不确定电液伺服系统的时变输出约束自适应滤波控制 被引量:1
9
作者 潘昌忠 何广 +2 位作者 李智靖 周兰 熊培银 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1819-1828,共10页
针对电液伺服系统位置跟踪控制中存在的输出约束和不确定性问题,提出一种基于正切型时变障碍Lyapunov函数的输出约束自适应滤波控制方法。构造具有时变约束边界的正切型时变障碍Lyapunov函数,通过时变边界函数的参数设置,使系统输出具... 针对电液伺服系统位置跟踪控制中存在的输出约束和不确定性问题,提出一种基于正切型时变障碍Lyapunov函数的输出约束自适应滤波控制方法。构造具有时变约束边界的正切型时变障碍Lyapunov函数,通过时变边界函数的参数设置,使系统输出具有较好的瞬态和稳态性能;设计径向基函数(RBF)神经网络及权重自适应学习律,在线逼近由模型不确定性和未知干扰组成的复合干扰,并将逼近值用于反馈控制;采用二阶指令滤波反步法设计状态反馈控制律和误差补偿机制,避免反步设计中“计算爆炸”的问题,同时消除滤波误差,提高系统位置跟踪精度;依据Lyapunov稳定性理论证明闭环系统中所有误差信号的收敛性。仿真结果表明:系统的稳态误差在所提方法下约为3.48×10^(-8)m,相比于其他控制方法,跟踪误差始终约束在时变的约束边界内,跟踪精度和控制性能均得到提升。 展开更多
关键词 电液伺服系统 时变障碍lyapunov函数 径向基函数神经网络 指令滤波 误差补偿 反步法
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基于切换系统的独立微电网稳定控制设计 被引量:1
10
作者 孙丽颖 林永鑫 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期203-211,共9页
独立微电网是一个复杂的非线性系统,为解决典型光储柴独立微电网在能源约束下存在控制单元切换的问题,提出将非线性切换系统理论应用到主从控制下的主控单元切换问题上。首先,当主从控制下的储能系统和柴油发电机分别作为主控单元时,将... 独立微电网是一个复杂的非线性系统,为解决典型光储柴独立微电网在能源约束下存在控制单元切换的问题,提出将非线性切换系统理论应用到主从控制下的主控单元切换问题上。首先,当主从控制下的储能系统和柴油发电机分别作为主控单元时,将它们视为两个子系统,建立非线性切换系统模型。然后,应用多Lyapunov函数法分析切换系统的稳定性,同时利用backstepping方法分别设计子系统的非线性控制器,保留系统的非线性特征。最后,采用美国国家能源实验室开发的仿真软件中的硬充电策略作为切换策略,保证切换过程中系统的稳定性。通过MATLAB仿真证明了所设计方法的有效性。 展开更多
关键词 微电网 主从控制 切换系统 反步法 lyapunov函数
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离散奇异摄动系统的输出反馈Η_(∞)控制
11
作者 孙凤琪 《东北师大学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期42-52,共11页
以Lyapunov稳定性理论为依据,基于线性矩阵不等式方法,通过构造新的依赖于奇异摄动参数的Lyapunov-Krasovskii泛函,并引用新的依赖于奇异摄动参数的交叉项界定方法,对含有控制输入和干扰输入的不确定时变时滞离散奇异摄动控制系统设计... 以Lyapunov稳定性理论为依据,基于线性矩阵不等式方法,通过构造新的依赖于奇异摄动参数的Lyapunov-Krasovskii泛函,并引用新的依赖于奇异摄动参数的交叉项界定方法,对含有控制输入和干扰输入的不确定时变时滞离散奇异摄动控制系统设计了记忆输出反馈γ-次优Η_(∞)控制器,给出了线性化矩阵不等式判定定理,并用数值样例验证了设计方法的可行性和优越性. 展开更多
关键词 时滞依赖 时滞独立 lyapunov-KRASOVSKII泛函 交叉项界定法 H_(∞)性能指标
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一个基于上界函数的暂态稳定域估计方法 被引量:12
12
作者 刘峰 辛焕海 +2 位作者 甘德强 邱家驹 瞿志华 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期15-20,共6页
基于多机系统均匀阻尼模型,借助拉格朗日中值定理和拉萨尔不变性原理提出了一个构建暂态稳定域的闭合子集的解析方法:一阶上界函数法。介绍了构建此稳定域方法的解析表达式和计算步骤,并针对 3 个不同的算例系统进行了系列仿真,结果表... 基于多机系统均匀阻尼模型,借助拉格朗日中值定理和拉萨尔不变性原理提出了一个构建暂态稳定域的闭合子集的解析方法:一阶上界函数法。介绍了构建此稳定域方法的解析表达式和计算步骤,并针对 3 个不同的算例系统进行了系列仿真,结果表明该方法结果尽管保守,但严格可靠,该方法的显著特点是简单可靠,而且还避免了计算不稳定平衡点这个传统能量函数法存在的困难。 展开更多
关键词 稳定域 上界 不变性原理 拉格朗日中值定理 子集 解析表达式 平衡点 暂态稳定 多机系统 均匀
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随机细胞神经网络的指数稳定性 被引量:9
13
作者 沈轶 张玉民 廖晓昕 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1672-1675,共4页
本文研究了随机时滞细胞神经网络的指数稳定性 ,建立了这种细胞神经网络均方指数稳定与几乎必然指数稳定的充分条件 。
关键词 随机细胞神经网络 指数稳定性 lyapunov泛函 lyapunov函数 时滞
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伺服系统机械谐振抑制的自适应模糊控制方法 被引量:13
14
作者 杜仁慧 陶春荣 +2 位作者 张伟 张杰 孙晋先 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期116-122,共7页
针对伺服系统中普遍存在的机械谐振问题,建立了系统的状态方程模型。将与机械谐振密切相关的系统参数设为不确定变量,采用自适应模糊逻辑系统在线估计包含这些参数的非线性环节,并基于反步法设计了自适应模糊控制器,有效地抑制了伺服系... 针对伺服系统中普遍存在的机械谐振问题,建立了系统的状态方程模型。将与机械谐振密切相关的系统参数设为不确定变量,采用自适应模糊逻辑系统在线估计包含这些参数的非线性环节,并基于反步法设计了自适应模糊控制器,有效地抑制了伺服系统中机械谐振的影响。采用李雅普诺夫方法证明了伺服系统位置跟踪误差的指数收敛性。仿真实验表明本方法具有很好的自适应性能,能够减小系统传递力矩的振荡,显著提高伺服跟踪的精确度和动态性能。 展开更多
关键词 伺服系统 机械谐振 反步法 自适应模糊控制 李雅晋诺夫函数
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发电机的非线性自适应逆推综合控制 被引量:18
15
作者 王宝华 杨成梧 张强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期60-64,共5页
发电机励磁和汽门系统是一个典型的多变量、非线性、强耦合、不确定复杂系统,其综合控制将会改善电力系统稳定性和动态品质,所以设计简单、有效的综合控制器既必要又困难.针对单机无穷大励磁与汽门系统,运用自适应逆推方法和系统的Lyapu... 发电机励磁和汽门系统是一个典型的多变量、非线性、强耦合、不确定复杂系统,其综合控制将会改善电力系统稳定性和动态品质,所以设计简单、有效的综合控制器既必要又困难.针对单机无穷大励磁与汽门系统,运用自适应逆推方法和系统的Lyapunov函数,获得了发电机的非线性综合控制器和参数替换律,文中给出了该控制器的具体设计步骤.由于在控制器设计中没有运用任何线性化方法,因而所得控制器充分利用了系统的非线性特性;同时考虑了发电机阻尼系数的不确定性,使得控制器对系统参数的变化具有很强的鲁棒性.数字仿真结果表明,所设计的控制器具有鲁棒性,并可有效地提高电力系统的稳定性. 展开更多
关键词 非线性 综合控制 自适应逆推方法 电力系统稳定性 lyapunov函数
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切换系统输入对状态稳定性的充分条件(英文) 被引量:24
16
作者 赵军 聂宏 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期252-257,共6页
研究了切换系统输入对状态的稳定性 .在所有子系统都是输入对状态稳定的条件下 ,利用各子系统的KL函数和K函数构造出切换系统所需的KL函数和K函数 ,从而给出了切换系统输入对状态稳定的充分条件 .对于一类常见的切换系统 ,计算出保证输... 研究了切换系统输入对状态的稳定性 .在所有子系统都是输入对状态稳定的条件下 ,利用各子系统的KL函数和K函数构造出切换系统所需的KL函数和K函数 ,从而给出了切换系统输入对状态稳定的充分条件 .对于一类常见的切换系统 ,计算出保证输入对状态稳定性的切换停留时间的下界 . 展开更多
关键词 切换系统 状态稳定性 充分条件 KZ函数 K函数
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滞后离散线性定常系统的准滑模变结构控制 被引量:17
17
作者 张新政 邓则名 高存臣 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期625-630,共6页
研究了滞后离散线性定常系统的准滑模变结构控制问题 ,给出了滞后离散线性定常系统的准滑模 ,理想准滑模 ,非理想准滑模与准滑模带的概念 ;还给出了实现准滑模的条件 .通过非奇异线性变换 ,将上述系统化成了简约型 ,并给出了变结构控制... 研究了滞后离散线性定常系统的准滑模变结构控制问题 ,给出了滞后离散线性定常系统的准滑模 ,理想准滑模 ,非理想准滑模与准滑模带的概念 ;还给出了实现准滑模的条件 .通过非奇异线性变换 ,将上述系统化成了简约型 ,并给出了变结构控制律的设计方案 .利用 Lya-punov函数法 ,证明了系统准滑模的稳定性 . 展开更多
关键词 滞后离散线性定常系统 准滑模变结构控制 稳定性
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暂态能量函数的动力学意义思考 被引量:13
18
作者 郭志忠 于继来 柳焯 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 1993年第6期54-59,共6页
本文从动力学角度分析暂态能量函数的由来及物理机制。在此基础上,论证了相对于故障前稳定平衡点的暂态能量函数的合理性;指出功能转换及守恒关系不仅对于全系统,而且对于任何发电机都成立,发电机间、机群间都不存在着暂态能量的交换;... 本文从动力学角度分析暂态能量函数的由来及物理机制。在此基础上,论证了相对于故障前稳定平衡点的暂态能量函数的合理性;指出功能转换及守恒关系不仅对于全系统,而且对于任何发电机都成立,发电机间、机群间都不存在着暂态能量的交换;分析了多机系统的临界能量点与相关不稳定平衡点不重合的原因;认为临界受扰轨迹和临界能量点的恰当处理是进一步提高暂态能量函数法暂态稳定性分析精度的关键。 展开更多
关键词 电力系统 暂态稳定 暂态能量函数
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无人机编队机动飞行时的队形保持反馈控制 被引量:25
19
作者 邵壮 祝小平 +1 位作者 周洲 王彦雄 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期26-32,共7页
为提高编队大机动时的队形保持能力,采用虚拟结构编队方法,基于李雅普诺夫直接法设计独立的非线性队形保持控制器,并在此基础上采用非线性模型预测控制方法设计含队形反馈的编队轨迹跟踪器。通过在代价函数中引入队形误差代价来实现队... 为提高编队大机动时的队形保持能力,采用虚拟结构编队方法,基于李雅普诺夫直接法设计独立的非线性队形保持控制器,并在此基础上采用非线性模型预测控制方法设计含队形反馈的编队轨迹跟踪器。通过在代价函数中引入队形误差代价来实现队形反馈控制策略,并采用动态参数实现编队队形保持和沿参考轨迹飞行之间的自适应切换,各无人机通过滚动求解有限时域优化问题得到虚拟结构的控制指令。仿真结果表明,相较于无队形反馈的情况,所设计的含队形反馈轨迹跟踪器能够显著地降低编队大机动时的队形保持误差。 展开更多
关键词 无人机 编队飞行 队形反馈 虚拟结构 非线性模型预测控制
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基于电流电压内在关系的SAPF的SVPWM控制算法的研究及稳定性分析 被引量:6
20
作者 张梦华 程新功 +3 位作者 宗西举 欧朱建 张庆华 陈早军 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1-8,共8页
为了提高并联型有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)的电流跟踪性能,提出一种基于SVPWM的并联型有源电力滤波器的电流跟踪控制算法。由于SAPF参考指令是电流值,而SVPWM参考指令是电压值,因此根据电流电压内在关系将SVPWM控... 为了提高并联型有源电力滤波器(Shunt Active Power Filter,SAPF)的电流跟踪性能,提出一种基于SVPWM的并联型有源电力滤波器的电流跟踪控制算法。由于SAPF参考指令是电流值,而SVPWM参考指令是电压值,因此根据电流电压内在关系将SVPWM控制算法与SAPF的参考指令电流相结合,通过改变SVPWM调制方式减少功率器件的开关次数,从而降低功率器件的开关损耗,提高控制性能。并且通过构造Lyapunov函数,对SVPWM控制的SAPF的稳定性进行了分析。仿真和实验结果证明该算法简单,可以很好地跟踪指令电流,能实现对SAPF的实时控制,并且具有非常好的谐波补偿效果。SAPF在负载扰动下的补偿效果证明了关于SVPWM控制的SAPF的稳定性分析的正确性。 展开更多
关键词 并联型有源电力滤波器 空间矢量脉宽调制 IP-IQ法 开关损耗 李雅谱诺夫函数
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