基于对数型障碍Lyapunov函数的俯仰驾驶仪设计

1

作者 王伟 杨婧 +2 位作者 林时尧 王宏 王少龙 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2024年第2期106-113,共8页

相控阵雷达制导拦截弹在拦截高速大机动目标时,弹体气动参数剧烈非线性变化影响控制系统对大攻角的响应效果,应设计考虑攻角指令跟踪误差约束的鲁棒自动驾驶仪控制律。基于双幂次趋近律和对数型障碍李雅普诺夫函数设计了鲁棒非线性自动... 相控阵雷达制导拦截弹在拦截高速大机动目标时,弹体气动参数剧烈非线性变化影响控制系统对大攻角的响应效果,应设计考虑攻角指令跟踪误差约束的鲁棒自动驾驶仪控制律。基于双幂次趋近律和对数型障碍李雅普诺夫函数设计了鲁棒非线性自动驾驶仪控制律,可将攻角指令的跟踪误差快速收敛于约束范围内。通过降阶扩张状态观测器对系统中存在的气动参数不确定性和系统外部扰动进行在线估计和补偿。稳定性分析和数值仿真表明,攻角可在1 s内达到稳态且攻角响应的稳态误差<10-4°,所提出的自动驾驶仪控制律具有较强的鲁棒性,能够准确稳定地跟踪攻角指令,控制导弹产生所需过载进而精准拦截目标。 展开更多

关键词 障碍李雅普诺夫函数 双幂次趋近律 鲁棒非线性自动驾驶仪 扩张状态观测器

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基于终端约束模型预测控制的区域供冷系统辅助电网调频控制策略

2

作者 刘明波 劳子卿 董萍 《华南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期127-137,共11页

区域供冷系统是一类集中化的空调负荷,具有一定的调频潜力。该文提出了一种基于终端约束模型预测控制的区域供冷系统辅助电网调频控制策略,通过调节区域供冷系统的冷冻水流量和冷水机组开机数量,控制区域供冷系统消耗的功率。首先,建立... 区域供冷系统是一类集中化的空调负荷,具有一定的调频潜力。该文提出了一种基于终端约束模型预测控制的区域供冷系统辅助电网调频控制策略,通过调节区域供冷系统的冷冻水流量和冷水机组开机数量,控制区域供冷系统消耗的功率。首先,建立了考虑冷冻水流量与冷冻水出口温度关系的区域供冷系统动态模型和传统机组动态模型,构建系统的状态空间表达式;接着,基于终端约束模型预测控制方法,建立区域供冷系统和传统机组联合调频控制模型,其目标函数为最小化频率偏差、建筑物温度与人体舒适温度偏差、冷冻水流量控制指令及传统机组控制指令,终端约束包括终端代价函数和终端集;然后,通过构造系统的李雅普诺夫函数,证明该终端约束模型预测控制问题是渐进稳定的;最后,在10机39节点系统和某实际系统上分别进行仿真计算。结果表明:加入终端约束可提高系统的稳定性;采用区域供冷系统辅助电网调频,能够帮助系统快速恢复额定频率、提升调频性能;区域供冷系统参与电网调频不会对用户舒适度造成较大影响。 展开更多

关键词 区域供冷系统 二次调频 模型预测控制 终端约束 李雅普诺夫方法

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事件触发改进一致性算法的孤岛运行多逆变器微电网系统分布式二次调频方法 被引量：10

3

作者 董家伟 龚春阳 +2 位作者 包俊 朱国忠 王志新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期476-488,I0004,共14页

一致性算法常用于孤岛运行多逆变器并联微电网系统分布式二次调频控制,对逆变器之间通信的实时性要求很高。对此,该文提出基于频率补偿信号的改进一致性算法,基于频率误差越限建立事件触发机制,维持逆变器之间已有的下垂关系不变,实现... 一致性算法常用于孤岛运行多逆变器并联微电网系统分布式二次调频控制,对逆变器之间通信的实时性要求很高。对此,该文提出基于频率补偿信号的改进一致性算法,基于频率误差越限建立事件触发机制,维持逆变器之间已有的下垂关系不变,实现孤岛运行多逆变器微电网系统二次调频。同时,基于该事件触发机制和李雅普诺夫函数,获得最短触发时间下界,完全避免了在短时间内无限次事件触发现象的发生。最后,采用MATLAB/Simulink针对包含4台逆变器并联运行的孤岛微电网系统算例进行仿真,结果表明,提出的方法相比文献采用的基本一致性算法通信量减少99%以上,最短触发时间间隔延长至数十ms量级;同时,由于该文方法不使用功率微分信号,微电网系统的动态性能更好。 展开更多

关键词 孤岛微电网系统 分布式二次调频 改进一致性算法 事件触发 李雅普诺夫函数

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VSC瞬时电流控制及李雅普诺夫稳定性分析 被引量：7

4

作者 纪锋 高路 +1 位作者 崔翔 吴学光 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第13期4142-4149,共8页

针对电压源型换流器(voltage source converter,VSC)接入弱电网时易发生的次同步频带振荡问题,该文提出使用三相解耦的VSC瞬时电流直接控制方法来改善系统的稳定性。控制目标可以用一组微分方程来描述,使用差分方程近似微分方程的方法... 针对电压源型换流器(voltage source converter,VSC)接入弱电网时易发生的次同步频带振荡问题,该文提出使用三相解耦的VSC瞬时电流直接控制方法来改善系统的稳定性。控制目标可以用一组微分方程来描述,使用差分方程近似微分方程的方法实现了VSC离散时间控制器的设计。为了分析控制系统的稳定性,通过将控制系统实现的约束方程施加在电路系统微分方程中,构造包含VSC控制系统的弱电网系统的微分方程,进而构造了用于判断系统稳定性的能量函数。最后使用李雅普诺夫第二方法,验证了该文所述控制方法的稳定性。 展开更多

关键词 电压源型换流器 弱同步电网 瞬时电流控制 稳定性 能量函数 李雅普诺夫第二方法

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带有不确定性的离散广义系统的二次稳定性 被引量：3

5

作者 张秀华 张庆灵 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期318-320,共3页

提出了一类不确定离散广义系统二次能稳定性的定义 ,利用李雅普诺夫方法 ,通过解一个黎卡提方程获得状态控制矩阵 。

关键词 离散广义系统 二次稳定性 李雅普诺夫方法 不确定性

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基于区间二型模糊摩擦补偿的鲁棒自适应控制 被引量：8

6

作者 罗刚 王永富 +1 位作者 柴天佑 张化锴 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1298-1306,共9页

针对不确定机械系统中普遍存在的摩擦力,由于其非线性和不确定性,传统基于摩擦模型的补偿控制方法难以达到满意的系统性能要求.本文提出基于自适应区间二型(Type-2)模糊逻辑系统对系统摩擦进行补偿建模,并在该摩擦补偿方法的基础上设计... 针对不确定机械系统中普遍存在的摩擦力,由于其非线性和不确定性,传统基于摩擦模型的补偿控制方法难以达到满意的系统性能要求.本文提出基于自适应区间二型(Type-2)模糊逻辑系统对系统摩擦进行补偿建模,并在该摩擦补偿方法的基础上设计出鲁棒自适应控制器,保证系统输出精度,且对摩擦环境的变化具有较强自适应性.区间二型模糊逻辑系统相对于传统一型模糊逻辑系统具有较强的处理不确定性问题的能力,在本文中使用自适应区间二型模糊逻辑系统不断逼近摩擦力,根据李雅普诺夫稳定性理论求出自适应律并证明系统跟踪误差的有界性.在不同摩擦环境下的仿真结果验证了本文所提摩擦建模方法与控制策略的有效性与实用性. 展开更多

关键词 非线性摩擦 区间二型模糊 李雅普诺夫稳定性 自适应性

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离散T-S广义模糊系统的二次稳定性

7

作者 张晶华 梁家荣 杜富 《广西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第4期49-53,共5页

本文研究一类非线性离散T-S广义模糊系统的二次稳定性问题,提出新的二次稳定性定义。通过在每个最大交叠规则组中分别寻找各自公共的正定矩阵,给出了保证该类离散T-S广义模糊系统二次稳定性的充分条件。该充分条件以线性矩阵不等式的形... 本文研究一类非线性离散T-S广义模糊系统的二次稳定性问题,提出新的二次稳定性定义。通过在每个最大交叠规则组中分别寻找各自公共的正定矩阵,给出了保证该类离散T-S广义模糊系统二次稳定性的充分条件。该充分条件以线性矩阵不等式的形式给出,具有数值易解性,减少了求解一个公共矩阵的繁琐性。 展开更多

关键词 二次稳定 离散T-S广义模糊系统 线性反馈控制 李雅普诺夫函数

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基于Rayleigh商的次子空间准则跟踪函数

8

作者 徐中英 高迎彬 +1 位作者 孔祥玉 杜伯阳 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期38-44,共7页

针对次子空间信息准则函数缺乏的问题,通过对Rayleigh商函数添加惩罚项提出了新型的准则函数。平稳点分析表明,当且仅当神经网络权矩阵收敛到次子空间的一组基时,准则函数达到全局极大值。采用梯度上升法推导出一个新型的次子空间跟踪算... 针对次子空间信息准则函数缺乏的问题,通过对Rayleigh商函数添加惩罚项提出了新型的准则函数。平稳点分析表明,当且仅当神经网络权矩阵收敛到次子空间的一组基时,准则函数达到全局极大值。采用梯度上升法推导出一个新型的次子空间跟踪算法,并分析了算法的全局收敛性。仿真实验和实例应用验证了准则函数和导出算法的正确性。 展开更多

关键词 RAYLEIGH商 准则函数 次成分分析 李雅普诺夫函数

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反步法在三相电压型脉冲调宽逆变器控制中的应用 被引量：9

9

作者 董锋斌 钟彦儒 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期928-932,共5页

针对三相电压型脉冲调宽(pulse-width-modulation,PWM)逆变器这个时变的、多模态的非线性系统,应用开关函数建立了系统数学模型,引入开关周期平均算子将离散的系统化为连续系统,得到具有参数严格反馈形式的二阶非线性多输入多输出系统... 针对三相电压型脉冲调宽(pulse-width-modulation,PWM)逆变器这个时变的、多模态的非线性系统,应用开关函数建立了系统数学模型,引入开关周期平均算子将离散的系统化为连续系统,得到具有参数严格反馈形式的二阶非线性多输入多输出系统数学模型.并对此模型应用反向递推方法,通过逐步选择虚拟控制量和构造李雅普诺夫函数,使每个状态分量具有适当的渐近特性,实现整个系统在大扰动下的全局渐近稳定性,进而得到反馈控制律的一般表达式.将三相电压型PWM逆变器系统参数代入后得到其反馈控制规律.最后通过仿真实验验证了该方法的有效性和正确性. 展开更多

关键词 三相电压型PWM逆变器 非线性系统 反步法 李雅普诺夫函数

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具有时变时滞的中立型Lurie系统鲁棒稳定性判据 被引量：8

10

作者 高骞 刘德友 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第3期417-420,共4页

针对一类具有时变时滞和时变结构不确定性的中立型Lurie控制系统的鲁棒稳定性问题,采用构造适当的Lyapunov函数结合自由权矩阵方法,并利用线性矩阵不等式技术,分别获得了保证该系统绝对稳定和鲁棒稳定的时滞相关充分条件,数值例子表明... 针对一类具有时变时滞和时变结构不确定性的中立型Lurie控制系统的鲁棒稳定性问题,采用构造适当的Lyapunov函数结合自由权矩阵方法,并利用线性矩阵不等式技术,分别获得了保证该系统绝对稳定和鲁棒稳定的时滞相关充分条件,数值例子表明本方法的有效性和可行性.该成果对中立型Lurie控制系统稳定性的研究具有一定的参考和应用价值. 展开更多

关键词 中立型Lurie系统 线性矩阵不等式 鲁棒稳定 时变时滞 非线性控制系统 绝对稳定 时滞相关 李雅普诺夫函数

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一类中立型时滞系统的稳定性 被引量：4

11

作者 李迪 熊良林 +1 位作者 邓海云 李晶晶 《贵州师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第2期47-51,共5页

采用了等分时滞区间的方法,通过构造新的李雅普诺夫函数,结合矩阵不等式的分析技巧,得到了时滞依赖稳定性的线性矩阵不等式的系列条件。并结合系统的性质,构造新的李雅普诺夫泛函,对其导数积分项进行时滞等分处理。首先讨论了离散时滞... 采用了等分时滞区间的方法,通过构造新的李雅普诺夫函数,结合矩阵不等式的分析技巧,得到了时滞依赖稳定性的线性矩阵不等式的系列条件。并结合系统的性质,构造新的李雅普诺夫泛函,对其导数积分项进行时滞等分处理。首先讨论了离散时滞与中立型时滞相等的系统的稳定性问题,然后讨论了混合时滞系统的稳定性问题。最后利用数值实例,通过MATLAB工具箱计算线性矩阵不等式,验证了所得的结果。 展开更多

关键词 中立型时滞系统 时滞依赖稳定性 李雅普诺夫函数 等分时滞区间 线性矩阵不等式

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二自由度云台非线性反步控制器设计 被引量：3

12

作者 黄金杰 梁恒愉 +2 位作者 宫煜晴 汪文 孙晓波 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期148-154,共7页

针对二自由度云台的跟踪控制问题,依据反步法控制思想,提出一种基于增广李雅普诺夫函数的反步控制器设计方法。首先建立二自由度云台的非线性数学模型,并为模型的机械子系统设计了虚拟输入,根据实际控制目标求解虚拟输入的具体表达式。... 针对二自由度云台的跟踪控制问题,依据反步法控制思想,提出一种基于增广李雅普诺夫函数的反步控制器设计方法。首先建立二自由度云台的非线性数学模型,并为模型的机械子系统设计了虚拟输入,根据实际控制目标求解虚拟输入的具体表达式。其次基于增广李雅普诺夫函数,引入跟踪误差将机械子系统改写为线性微分方程,利用其特征方程根的特点,推导系统实际的控制律,以及控制器参数需满足的条件。最后数值实例采用了电动云台拍摄系统远距离跟踪拍摄风电叶片表面图像,对水平和俯仰方向追踪风机叶片上某一目标点的期望轨迹进行仿真,系统经过4.05 s可达到预期跟踪性能,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 非线性系统 二自由度云台 反步法 虚拟输入 增广李雅普诺夫函数 全局渐近稳定

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多个体切换网络中带有时延通信的分布式次梯度优化算法 被引量：3

13

作者 王俊雅 李甲地 李德权 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第7期81-85,共5页

在一般的非平衡有向切换网络中,网络中的个体间可能存在通信时延现象。针对该情况,文中提出了多个体切换网络中带有时延通信的分布式次梯度优化算法。在该算法中,通过对通信网络进行扩维,将存在通信时延的无约束凸优化问题转化为无时延... 在一般的非平衡有向切换网络中,网络中的个体间可能存在通信时延现象。针对该情况,文中提出了多个体切换网络中带有时延通信的分布式次梯度优化算法。在该算法中,通过对通信网络进行扩维,将存在通信时延的无约束凸优化问题转化为无时延的无约束凸优化问题进行解决。利用非二次李雅普诺夫函数法证明了只要非平衡有向切换网络是周期强连通的以及通信时延有上界,那么基于时延通信的分布式次梯度优化算法就是收敛的。由于集中考虑了网络拓扑与通信时延,该算法更贴合实际情况。最后通过仿真实验验证了算法的有效性。 展开更多

关键词 切换网络 通信时延 随机矩阵 次梯度方法 非二次李雅普诺夫函数

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一类时滞中立型脉冲系统的稳定性分析

14

作者 林凡淼 楼旭阳 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第5期1242-1246,共5页

探讨了一类时滞中立型脉冲系统的全局指数稳定性问题.基于李雅普诺夫稳定性理论,运用线性矩阵下等式技术给出了系统的全局指数稳定性的充分条件,并利用该理论可进一步分析其它中立型脉冲时滞系统的指数稳定性问题。

关键词 李雅普诺夫函数 线性矩阵不等式 全局指数稳定 中立型脉冲

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切换网络分布式次梯度优化算法 被引量：2

15

作者 李甲地 李德权 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第1期228-232,共5页

研究了切换网络的多个体分布式次梯度优化算法。在有向切换网络是周期强连通的且对应的邻接矩阵是随机的而非双随机的条件下,利用非二次李雅普诺夫函数方法证明了所提多个体分布式次梯度优化算法的收敛性。最后,通过仿真实例验证了所提... 研究了切换网络的多个体分布式次梯度优化算法。在有向切换网络是周期强连通的且对应的邻接矩阵是随机的而非双随机的条件下,利用非二次李雅普诺夫函数方法证明了所提多个体分布式次梯度优化算法的收敛性。最后,通过仿真实例验证了所提算法的有效性。 展开更多

关键词 多个体网络 分布式优化 有向切换网络 非二次李雅普诺夫函数 次梯度算法

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多个体切换网络分布式量化次梯度优化算法 被引量：1

16

作者 李甲地 马驰 +1 位作者 李德权 王俊雅 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第2期509-515,共7页

由于已有的分布式次梯度算法大多基于理想的假设:网络拓扑是有向平衡的,构成网络的个体间通信的是各个个体某个状态变量的完全精确的信息。针对更一般的非平衡切换网络以及实际生活中网络通道的带宽限制,提出一种基于有限量化信息通信... 由于已有的分布式次梯度算法大多基于理想的假设:网络拓扑是有向平衡的,构成网络的个体间通信的是各个个体某个状态变量的完全精确的信息。针对更一般的非平衡切换网络以及实际生活中网络通道的带宽限制,提出一种基于有限量化信息通信的切换网络分布式量化次梯度优化算法。在非平衡切换网络中,通过设计具有有限量化水平的一致量化器使所有信息在发送之前都经过量化,利用非二次李雅普诺夫函数方法,证明了所提出的多个体分布式量化次梯度优化算法的收敛性。最后仿真实例验证了所提算法的有效性,而且通过调节量化水平参数,在相同的带宽条件下,可提高信息传输速率,使网络中的个体更快地达到一致。该方法弱化了对刻画网络拓扑的邻接矩阵的假设及对网络带宽的要求,更具实用性。 展开更多

关键词 分布式优化 非平衡有向图 切换网络 一致量化器 非二次李雅普诺夫函数 次梯度算法

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一个多维次成分并行提取算法及其收敛性分析

17

作者 董海迪 何兵 +1 位作者 刘刚 郑建飞 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第2期427-433,共7页

次成分分析是信号处理领域内一项重要的分析工具.目前,多维次成分并行提取算法数量稀少,而且现有的算法在应用时还存在很多限制条件.针对上述问题,在分析研究OJAm次子空间跟踪算法的基础上,采用加权矩阵法提出了一种多维次成分提取算法... 次成分分析是信号处理领域内一项重要的分析工具.目前,多维次成分并行提取算法数量稀少,而且现有的算法在应用时还存在很多限制条件.针对上述问题,在分析研究OJAm次子空间跟踪算法的基础上,采用加权矩阵法提出了一种多维次成分提取算法,并采用递归最小二乘法对所提算法进行了简化,最后采用李雅普诺夫函数法确定了所提算法的全局收敛域.相比现有算法,所提算法对信号的特征值大小没有要求,也不需要在迭代过程中进行模值归一化操作,同时算法具有较低的计算复杂度.仿真实验表明:所提算法能够并行提取多维次成分,而且收敛速度要优于现有同类型算法. 展开更多

关键词 多维次成分 递归最小二乘 OJAm算法 李雅普诺夫函数

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基于STP相关马尔可夫型演化博弈稳定性研究

18

作者 李露露 朱睿 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第2期279-283,共5页

文章研究一类具有τ长度信息的相关马尔可夫型演化博弈问题。使用矩阵半张量积的方法,将研究的博弈模型代数化表示,进而利用李雅普诺夫函数给出该演化博弈稳定的充分必要条件,给出构造李雅普诺夫函数的算法;最后通过一个实例,验证了本... 文章研究一类具有τ长度信息的相关马尔可夫型演化博弈问题。使用矩阵半张量积的方法,将研究的博弈模型代数化表示,进而利用李雅普诺夫函数给出该演化博弈稳定的充分必要条件,给出构造李雅普诺夫函数的算法;最后通过一个实例,验证了本文理论结果的有效性。 展开更多

关键词 相关马尔可夫型演化博弈 矩阵半张量积 稳定性 李雅普诺夫函数 τ长度信息

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基于饱和系统理论的电力系统稳定器性能分析方法 被引量：10

19

作者 辛焕海 吴荻 +1 位作者 甘德强 邱家驹 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第31期14-19,共6页

利用二次型Lyapunov函数估计了含扰动饱和线性系统的实用稳定域和可承受的最大扰动量,同时通过求解多目标优化问题来减少估计的保守性。在此基础上结合矩阵的Schur补性质化简此优化问题,证明其Pareto最优解的一些性质并提出求解方法。... 利用二次型Lyapunov函数估计了含扰动饱和线性系统的实用稳定域和可承受的最大扰动量,同时通过求解多目标优化问题来减少估计的保守性。在此基础上结合矩阵的Schur补性质化简此优化问题,证明其Pareto最优解的一些性质并提出求解方法。进一步将该方法应用于电力系统,分析含扰动饱和PSS系统的控制性能。3机5节点的算例验证了该方法简单、容易实现且严格可靠。 展开更多

关键词 饱和系统 电力系统稳定器 多目标优化 稳定域 线性矩阵不等式 二次型李雅普诺夫函数

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一类离散时间切换混杂系统鲁棒控制 被引量：7

20

作者 宗广灯 武玉强 杨洪勇 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期728-732,共5页

由于切换规则的存在使得切换混杂控制系统的稳定性研究变得极为复杂,如何针对给定的系统设计适当的控制器和切换规则没有统一的方法.本文考虑一类线性不确定离散时间切换混杂系统的鲁棒二次镇定和渐近镇定问题.利用公共李雅普诺夫函数... 由于切换规则的存在使得切换混杂控制系统的稳定性研究变得极为复杂,如何针对给定的系统设计适当的控制器和切换规则没有统一的方法.本文考虑一类线性不确定离散时间切换混杂系统的鲁棒二次镇定和渐近镇定问题.利用公共李雅普诺夫函数方法和多李雅普诺夫函数方法,分别设计了切换混杂系统鲁棒状态反馈控制器和鲁棒输出反馈控制器,保证了切换混杂系统的二次稳定性和渐近稳定性.仿真结果验证了所提算法的正确有效性. 展开更多

关键词 离散时间切换混杂系统 二次稳定性 公共李雅普诺夫函数 输出反馈

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