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考虑参数不确定性的强震区危岩崩塌运动规律分析
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作者 赵海军 张家祥 +2 位作者 彭昊 王学良 马凤山 《工程地质学报》 北大核心 2025年第1期224-239,共16页
地震崩塌中落石的运动路径、冲击力大小和到达概率受众多因素影响,有显著的不确定性特征,在众多影响因素中,坡面形态是影响崩塌运动最重要的不确定性因子之一。本研究采用分形几何方法和不确定性理论,以云南省乐红隧道口典型危岩区为原... 地震崩塌中落石的运动路径、冲击力大小和到达概率受众多因素影响,有显著的不确定性特征,在众多影响因素中,坡面形态是影响崩塌运动最重要的不确定性因子之一。本研究采用分形几何方法和不确定性理论,以云南省乐红隧道口典型危岩区为原型,进行了坡面分形特征模拟。随后,选取坡面分形维数,坡表覆盖物,落石质量,地震烈度及落石初始高度5种影响因素,依据正交试验原理在Rocfall中展开崩塌落石模拟试验。研究结果表明:采用分形布朗运动模型法能够较好实现坡面分形特征的快速随机模拟;崩塌落石水平运动距离和最大弹跳高度受坡面分形维数、坡表覆盖物和地震烈度的显著影响,落石最大动能受坡表覆盖物和落石质量的显著影响,落石到达隧道口的概率和冲击动能受坡表覆盖物的显著影响;经验证,由多元线性回归方法得到的模型能够较好地对研究区域崩塌落石运动进行预测,可以方便快捷地估算出落石运动特征参数不确定性范围,为现场分析崩塌落石危险性及防治工程设计提供必要的参考。 展开更多
关键词 工程地质 强震崩塌 坡面形态 分形维数 参数不确定性
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含参数不确定性的非线性分数阶系统输出反馈控制
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作者 刘乐菲 葛富东 陈阳泉 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1124-1131,共8页
研究了具有参数不确定性的非线性分数阶系统的输出反馈控制问题.为此,首先提出一种新颖的分数阶比例积分(PI)观测器对未知状态进行估计,利用拉普拉斯变换和Gronwall-Bellman不等式得到观测器误差系统渐近稳定的充分条件;随后,基于分数阶... 研究了具有参数不确定性的非线性分数阶系统的输出反馈控制问题.为此,首先提出一种新颖的分数阶比例积分(PI)观测器对未知状态进行估计,利用拉普拉斯变换和Gronwall-Bellman不等式得到观测器误差系统渐近稳定的充分条件;随后,基于分数阶Lyapunov稳定性定理研究系统的输出反馈控制问题,并分析相应闭环系统的渐近稳定性;最后给出了具体的数值仿真算例,从而说明本文所得理论结果的有效性和适用性. 展开更多
关键词 输出反馈控制 PI观测器设计 非线性分数阶系统 参数不确定性 渐近稳定性
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基于多项式维数分解法的起落架参数不确定性量化分析
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作者 崔盼礼 贺尔铭 +2 位作者 宋得军 杨正权 王彬文 《振动与冲击》 北大核心 2025年第7期286-292,共7页
飞机起落架制造和加工过程中不确定性广泛存在,针对飞机起落架缓冲性能的求解问题,考虑油孔流量系数、气体多变指数的不确定性,首先建立了起落架二质量非线性动力学方程,构造了基于多项式维数分解(polynomial dimensional decomposition... 飞机起落架制造和加工过程中不确定性广泛存在,针对飞机起落架缓冲性能的求解问题,考虑油孔流量系数、气体多变指数的不确定性,首先建立了起落架二质量非线性动力学方程,构造了基于多项式维数分解(polynomial dimensional decomposition,PDD)方法的随机代理模型并进行了动力学分析,与蒙特卡洛模拟方法确定性分析得出的位移均值与标准差结果进行了对比,验证了PDD方法在处理起落架动力学这类非线性问题的正确性;后续使用PDD方法,分析油孔流量系数、气体多变指数在取不同的变异系数时二质量的响应均值、标准差以及概率特征的变化,研究二者的不确定性对起落架缓冲性能求解的影响。该研究所开展的油孔流量系数、气体多变指数不确定传播量化工作对后续起落架缓冲性能的可靠性设计具有一定的借鉴意义。 展开更多
关键词 起落架落震 非线性 不确定性参数 多项式维数分解(PDD)方法
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考虑材料参数不确定性结构动力学稳健性拓扑优化设计 被引量:2
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作者 王诗雨 王栋 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期95-103,共9页
本文在考虑材料参数不确定性的条件下,对连续体结构动力学稳健性拓扑优化设计进行研究。在使结构的第一阶固有频率最大化的同时,显著减小其对材料性能不确定性的影响。基于非概率凸集模型,将材料参数的不确定性用有界区间变量表示;建立... 本文在考虑材料参数不确定性的条件下,对连续体结构动力学稳健性拓扑优化设计进行研究。在使结构的第一阶固有频率最大化的同时,显著减小其对材料性能不确定性的影响。基于非概率凸集模型,将材料参数的不确定性用有界区间变量表示;建立了能够抑制频率改变的结构动力学拓扑优化模型,用单层优化策略求解稳健性优化设计问题。通过对材料参数的导数分析,获得了在材料性能不确定情形下结构第一阶固有频率的二阶泰勒展开式,并推导出了频率对拓扑变量的一阶灵敏度显性表达式。基于变密度法,开展了结构动力学稳健性拓扑优化设计,并与确定性优化结果进行对比,验证了用本文方法获得的结构第一阶固有频率稳健性更高,受材料参数不确定性扰动影响更小,展示了考虑材料参数不确定性的重要性。 展开更多
关键词 材料参数不确定性 稳健性动力拓扑优化 结构固有频率 有界区间变量
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融合时延和参数不确定性的智能汽车轨迹跟踪鲁棒协同控制
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作者 赵文强 魏洪乾 +5 位作者 艾强 林晨 尹志华 郑楠 王洪荣 张幽彤 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期923-936,共14页
针对参数不确定性和网络时滞效应引起的轨迹跟踪控制性能衰退问题,提出了基于状态误差快速收敛的输出反馈鲁棒模型预测控制策略.根据汽车参数的不确定性来源和网络信号的随机时延特性,构建了包含两类不确定项的多胞体控制模型,并通过鲁... 针对参数不确定性和网络时滞效应引起的轨迹跟踪控制性能衰退问题,提出了基于状态误差快速收敛的输出反馈鲁棒模型预测控制策略.根据汽车参数的不确定性来源和网络信号的随机时延特性,构建了包含两类不确定项的多胞体控制模型,并通过鲁棒状态观测器实现对状态变量的精确观测,结合采用快速收敛约束设计的鲁棒模型预测控制器,有效提高了车辆的轨迹跟踪精度和横摆稳定性.测试结果表明,提出的策略可以有效消除两类不确定性对跟踪控制的影响;相对于传统的线性模型预测控制和鲁棒模型预测控制方法,其轨迹跟踪精度分别提高了83.70%和19.41%,横摆稳定性分别提高了72.88%和40.74%,实车试验表明其具备良好的实时性和可行性. 展开更多
关键词 智能驾驶汽车 轨迹跟踪 时滞动力学 参数不确定性
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具有参数不确定性的车辆座椅悬架H_∞输出反馈半主动控制 被引量:17
6
作者 张志勇 刘鑫 +1 位作者 黄彩霞 王向红 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第14期93-97,147,共6页
针对座椅悬架系统的参数不确定性和位移测量难题,基于线性矩阵不等式和H∞最优控制理论,建立了座椅悬架系统的参数不确定性H∞输出反馈控制器。控制器利用估计的状态采用鲁棒控制策略计算期望控制力。磁流变阻尼器的控制电压在满足半主... 针对座椅悬架系统的参数不确定性和位移测量难题,基于线性矩阵不等式和H∞最优控制理论,建立了座椅悬架系统的参数不确定性H∞输出反馈控制器。控制器利用估计的状态采用鲁棒控制策略计算期望控制力。磁流变阻尼器的控制电压在满足半主动和极值约束条件下,比较期望控制力与当前阻尼力的大小,应用开关控制算法进行调整,使得磁流变阻尼器产生跟踪期望控制力的阻尼力。数值仿真结果证明,该控制器在仅利用座椅架的加速度作为测量输出进行状态估计,以及在座椅悬架系统具有参数不确定性的情况下,仍能有效地对座椅外部激励进行隔振,改善驾驶员的乘坐舒适性。 展开更多
关键词 参数不确定性 H∞输出反馈控制 半主动控制 磁流变阻尼器 座椅悬架
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参数不确定性奇异系统的鲁棒H_∞控制 被引量:39
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作者 徐胜元 牛玉刚 杨成梧 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第3期397-400,共4页
利用线性矩阵不等式 ,通过引入广义二次可镇定且具有 H∞ 性能指标的概念 ,得到了在状态反馈作用下 ,参数不确定性奇异系统鲁棒 H∞ 控制律的存在条件 .所得的状态反馈控制律保证闭环系统正则、无脉冲、稳定且满足给定的 H∞
关键词 参数不确定性 奇异系统 鲁棒H∞控制 状态反馈 线性矩阵不等式
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具有参数不确定性的轮式移动机器人自适应backstepping控制 被引量:22
8
作者 孙棣华 崔明月 李永福 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1198-1204,共7页
针对参数不确定的轮式移动机器人的轨迹跟踪问题,设计自适应跟踪控制器.基于移动机器人的动力学模型,采用backstepping积分方法,通过逐步递推选择适当的Lyapunov函数,设计基于状态反馈的自适应控制器,并进行了相应的稳定性分析.与传统PI... 针对参数不确定的轮式移动机器人的轨迹跟踪问题,设计自适应跟踪控制器.基于移动机器人的动力学模型,采用backstepping积分方法,通过逐步递推选择适当的Lyapunov函数,设计基于状态反馈的自适应控制器,并进行了相应的稳定性分析.与传统PID控制进行仿真对比,结果表明提出的自适应控制策略能较好地补偿系统参数摄动的影响,提高了移动机器人的轨迹跟踪性能和鲁棒性. 展开更多
关键词 轮式移动机器人 自适应反演控制 轨迹跟踪 参数不确定性
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考虑土-结构相互作用和岩土参数不确定性的核电厂结构地震响应分析 被引量:17
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作者 李忠献 李忠诚 梁万顺 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2006年第2期143-148,共6页
针对核电厂结构,在考虑土-结构相互作用(SSI)的情况下进行随机地震反应分析,探讨地基岩土参数的不确定性对反应堆厂房楼层反应谱(FRS)的影响。运用ANSYS软件模块建立核电厂(NPP)结构有限元模型,通过设置边界弹簧单元和阻尼装置来考虑SS... 针对核电厂结构,在考虑土-结构相互作用(SSI)的情况下进行随机地震反应分析,探讨地基岩土参数的不确定性对反应堆厂房楼层反应谱(FRS)的影响。运用ANSYS软件模块建立核电厂(NPP)结构有限元模型,通过设置边界弹簧单元和阻尼装置来考虑SSI效应;并且通过设置具有概率意义的弹簧刚度和阻尼系数,来模拟土特性参数的不确定性。随机响应分析与确定性分析的结果对比,揭示了岩性地基条件下SSI效应对核电厂FRS的影响以及地基岩土参数不确定性对FRS的影响程度。研究表明,在岩性地基条件下,亦不应忽略SSI效应;考虑SSI效应的随机分析模型同确定性模型相比,二者的分析结果较为接近,两方法都可用于NPP的FRS敏感性分析评估之中,并可进行相互比照。 展开更多
关键词 核电厂结构 地震反应 楼层反应谱 土-结构相互作用 参数不确定性 随机分析 确定性分析
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一种具有参数不确定性的直流电机系统鲁棒自适应摩擦补偿方法(英文) 被引量:17
10
作者 克晶 苏宝库 曾鸣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第7期117-122,共6页
针对陀螺漂移测试转台直流力矩电机系统中存在的非线性动态摩擦和电机参数不确定性,为提高转台摇摆状态位置跟踪精度,提出了一种新的鲁棒自适应补偿控制器。电机中摩擦模型采用摩擦参数为非一致性变化的LuGre动态摩擦模型。该控制器包... 针对陀螺漂移测试转台直流力矩电机系统中存在的非线性动态摩擦和电机参数不确定性,为提高转台摇摆状态位置跟踪精度,提出了一种新的鲁棒自适应补偿控制器。电机中摩擦模型采用摩擦参数为非一致性变化的LuGre动态摩擦模型。该控制器包含一个参数自适应律和等效PID控制律来估计未知LuGre模型参数和电机参数并给与补偿。最后Lyapunov方法和仿真结果证明该鲁棒自适应补偿控制器保证了闭环系统全局稳定性和对期望位置信号的渐进跟踪,提高了转台摇摆跟踪精度。 展开更多
关键词 直流电机系统 鲁棒自适应摩擦补偿 参数不确定性 自适应控制 PID控制 力矩电机
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考虑结构参数不确定性的随机模型修正方法 被引量:20
11
作者 方圣恩 林友勤 夏樟华 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期832-837,973,共6页
提出了一种随机模型修正方法以确定结构不确定性参数的概率统计特性,使得模型修正的应用更符合工程实际。将随机模型修正过程分解为一组确定性修正过程,利用蒙特卡罗仿真得到的响应样本并结合响应面模型的快速运算特性,构造优化反演过... 提出了一种随机模型修正方法以确定结构不确定性参数的概率统计特性,使得模型修正的应用更符合工程实际。将随机模型修正过程分解为一组确定性修正过程,利用蒙特卡罗仿真得到的响应样本并结合响应面模型的快速运算特性,构造优化反演过程来求得各个样本所对应的一组参数值,进而基于大量样本统计得到参数的均值和方差。所提出方法经过一组试验钢板的验证,准确求得了钢板厚度和材料参数的均值和方差,说明了方法的可行性和可靠性。 展开更多
关键词 随机模型修正 参数不确定性 响应面模型 蒙特卡罗仿真
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电力系统动态仿真中模型参数不确定性的定量分析 被引量:10
12
作者 陈建华 吴文传 +1 位作者 张伯明 伍双喜 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第11期18-23,共6页
由于电力系统动态仿真模型中负荷参数存在不确定性,这使仿真结果的可信度受到影响。在研究负荷参数不确定时,采用传统蒙特卡罗分析法仿真次数过多、仿真时间过长,而采用轨迹灵敏度法又不能给出参数不确定性影响的定量表示。因此采用了... 由于电力系统动态仿真模型中负荷参数存在不确定性,这使仿真结果的可信度受到影响。在研究负荷参数不确定时,采用传统蒙特卡罗分析法仿真次数过多、仿真时间过长,而采用轨迹灵敏度法又不能给出参数不确定性影响的定量表示。因此采用了一种将轨迹灵敏度法与概率分配法相结合的方法,定量分析负荷参数的不确定性对动态仿真结果的影响。在4机2区域系统上的仿真结果表明,该方法不仅能够快速分析对仿真结果影响较大的主导参数,而且能够直接输出响应与主导参数之间建立的最合适阶次的多项式关系,定量分析参数的不确定性。因此文中方法能够快速清晰地量化出主导参数的不确定性与系统稳定度之间的关系。 展开更多
关键词 轨迹灵敏度 概率分配法 电力系统动态仿真 参数不确定性
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计及参数不确定性的柔性空间曲线梁动力学建模方法 被引量:7
13
作者 张海根 何柏岩 +1 位作者 王树新 王锐 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期47-50,共4页
基于有限元离散化方法和Kane方程,建立了大范围运动空间曲线梁的动力学模型,利用模态缩聚技术,降低了系统的自由度数目,使仿真计算过程得到简化.以卫星抛面天线为例,并考虑其几何和物理参数的不确定性,研究了天线展开过程的动力学特性.
关键词 参数不确定性 柔性空间曲线梁 动力学建模 柔性体 大范围运动 有限元离散化方法 KANE方程
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含有参数不确定性的挠性航天器姿态跟踪滑模控制 被引量:12
14
作者 靳永强 刘向东 侯朝桢 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期299-304,共6页
对有不确定参数的挠性航天器姿态跟踪控制,提出了一种基于滑模控制的姿态跟踪控制律.挠性航天器动力学采用混合坐标法进行建模;构造挠性模态观测器对挠性模态变量进行观测.基于Lyapunov稳定性原理得到含有挠性模态观测器的滑模控制律,... 对有不确定参数的挠性航天器姿态跟踪控制,提出了一种基于滑模控制的姿态跟踪控制律.挠性航天器动力学采用混合坐标法进行建模;构造挠性模态观测器对挠性模态变量进行观测.基于Lyapunov稳定性原理得到含有挠性模态观测器的滑模控制律,并给出了全局渐近稳定性的证明.对各个仿真结果进行比较,显示出本文提出的滑模控制律针对航天器惯量阵不确定性具有良好的鲁棒性,而且具有较强的扰动抑制能力. 展开更多
关键词 滑模控制 挠性航天器 姿态跟踪 参数不确定性 观测器
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参数不确定性估计的随机响应面模型修正方法 被引量:8
15
作者 方圣恩 张秋虎 +1 位作者 林友勤 张笑华 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期594-602,共9页
正确估计实际工程结构中参数和响应不确定性的大小,能有效提高分析结果的可靠性。首先基于概率配点法和回归分析建立随机响应面模型,以表述不确定性参数与响应间复杂的隐式函数关系,快速估计响应的统计特征值;然后提出一种两阶段修正策... 正确估计实际工程结构中参数和响应不确定性的大小,能有效提高分析结果的可靠性。首先基于概率配点法和回归分析建立随机响应面模型,以表述不确定性参数与响应间复杂的隐式函数关系,快速估计响应的统计特征值;然后提出一种两阶段修正策略,分步修正参数的均值和标准差,以简化随机修正过程、提高修正效率;最后基于一组55块钢板的实测频率均值和标准差,估计钢板厚度和材料参数的统计特征值,验证方法的可行性和可靠性。 展开更多
关键词 随机模型修正 参数不确定性 随机响应面模型 两阶段修正策略
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鲁棒设计中参数不确定性的描述 被引量:13
16
作者 王广雄 李连锋 王新生 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期5-7,15,共4页
随着控制理论的发展,鲁棒问题中对不确定性的描述也在变化。对于参数不确定性来说,范数有界的不确定性用于基于小增益定理的鲁棒稳定性分析,而多面体不确定性则多用于二次型稳定性分析。本文对近十年来这方面的进展作了分析,并指出... 随着控制理论的发展,鲁棒问题中对不确定性的描述也在变化。对于参数不确定性来说,范数有界的不确定性用于基于小增益定理的鲁棒稳定性分析,而多面体不确定性则多用于二次型稳定性分析。本文对近十年来这方面的进展作了分析,并指出带常数标度小增益条件,一般来说,只是一个充分条件,而基于多面体不确定性的LMI所得的结果,其保守性较小。 展开更多
关键词 鲁棒设计 参数不确定性 控制理论 二次型稳定性
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基于贝叶斯理论的SLURP水文模型参数不确定性评估及日径流模拟分析 被引量:8
17
作者 韩京成 黄国和 +1 位作者 李国强 李薇 《水电能源科学》 北大核心 2013年第12期13-17,共5页
为探讨贝叶斯理论在水文模型参数不确定性中的应用效果,以三峡库区兴山水文站以上的香溪河流域及其中的两个子流域1991~1995年日径流资料为研究对象,基于马尔科夫蒙特卡洛算法研究了SLURP水文模型参数及水文模拟的不确定性。结果表明,S... 为探讨贝叶斯理论在水文模型参数不确定性中的应用效果,以三峡库区兴山水文站以上的香溪河流域及其中的两个子流域1991~1995年日径流资料为研究对象,基于马尔科夫蒙特卡洛算法研究了SLURP水文模型参数及水文模拟的不确定性。结果表明,SLURP水文模型中深层地下水的截留常数、最大入渗率、浅层土壤的蓄水容量和深层地下水的初始百分比4个模型参数的不确定性较低;日模拟径流量95%不确定预测区间对实际观测数据的包括率为14.84%,平均相对区间宽度为1.27;径流模拟不确定性主要的贡献组分为壤中流,且子流域水平上的径流模拟不确定性在子流域汇流过程中发生了累积;两个子流域基流模拟的差别不大,其不确定性随时间逐渐降低。 展开更多
关键词 参数不确定性 水文模拟 贝叶斯 后验分布 SLURP
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参数不确定性时滞系统的鲁棒H_∞ 容错控制器设计(英文) 被引量:12
18
作者 杨建军 吴方向 史忠科 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期442-444,448,共4页
研究了一类同时具有参数不确定性、外界干扰和时滞的线性系统执行器失效的问题 .给出了该类系统一种鲁棒H∞ 容错控制器的设计方法 .通过假设失效执行器的输出信号是任意能量有界的干扰信号 ,不确定线性时滞系统的容错控制问题转化成了... 研究了一类同时具有参数不确定性、外界干扰和时滞的线性系统执行器失效的问题 .给出了该类系统一种鲁棒H∞ 容错控制器的设计方法 .通过假设失效执行器的输出信号是任意能量有界的干扰信号 ,不确定线性时滞系统的容错控制问题转化成了鲁棒H∞ 控制问题 .控制器可以通过解修正的代数黎卡提方程得到 ,而且控制器与时滞常数无关 .设计例子证明了所给方法的有效性 . 展开更多
关键词 时滞系统 鲁棒H∞容错控制器 参数不确定性
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考虑参数不确定性的结构抗震鲁棒H∞控制 被引量:8
19
作者 宋刚 吴志刚 林家浩 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2008年第6期226-232,共7页
基于线性矩阵不等式方法,本文给出了一种新的考虑参数不确定性的鲁棒H∞控制器设计方法,并用于建筑结构的抗震控制。假定结构不确定参数是范数有界的,通过有界实引理,把考虑参数不确定性的鲁棒H∞控制器设计化为具有线性矩阵不等式约束... 基于线性矩阵不等式方法,本文给出了一种新的考虑参数不确定性的鲁棒H∞控制器设计方法,并用于建筑结构的抗震控制。假定结构不确定参数是范数有界的,通过有界实引理,把考虑参数不确定性的鲁棒H∞控制器设计化为具有线性矩阵不等式约束的凸优化问题,进而可以应用内点法等凸优化技术进行求解。以6层建筑结构在Kobe地震动输入和突加Kanai-Tajimi过滤白噪声随机地震激励下的抗震控制为例,进行了数值仿真。数值结果表明,鲁棒H∞控制器具有很强的鲁棒性,无论结构刚度和阻尼是否存在变异,均能实现很好的控制效果。 展开更多
关键词 结构控制 鲁棒H∞控制 线性矩阵不等式 参数不确定性 地震激励
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电力系统动态仿真中参数不确定性影响的评估 被引量:8
20
作者 吴荻 辛焕海 甘德强 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期15-19,共5页
电力系统仿真模型中存在不确定参数,动态仿真结果的可信度因此受到影响。基于暂态稳定约束最优潮流,提出一种评估参数不确定性情况下动态仿真结果可信度的方法。通过构造一组非线性优化问题,确定参考系统中待评估变量动态性能的边界轨迹... 电力系统仿真模型中存在不确定参数,动态仿真结果的可信度因此受到影响。基于暂态稳定约束最优潮流,提出一种评估参数不确定性情况下动态仿真结果可信度的方法。通过构造一组非线性优化问题,确定参考系统中待评估变量动态性能的边界轨迹,以此作为评估参数不确定性情况下动态仿真结果可信度的依据。运用连续线性规划方法求解这组优化问题,所提出的评估方法的有效性在IEEE 9节点系统和IEEE 39节点系统上得到了验证。 展开更多
关键词 电力系统动态仿真 暂态稳定约束 最优潮流 参数不确定性 连续线性规划
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