超混沌Lü系统的模糊脉冲控制:时变Lyapunov函数方法

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作者 陈武华 王自鹏 +1 位作者 位旦 施开波 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期717-722,共6页

针对一般混沌系统模糊脉冲控制问题,提出了一种基于时变Lyapunov函数的分析方法。与时不变的Lyapunov函数方法相比,该方法能充分利用脉冲区间的信息,从而推导出具有较少保守性的结果。不同于已有的结果,所得到系统的全局指数稳定性条件... 针对一般混沌系统模糊脉冲控制问题,提出了一种基于时变Lyapunov函数的分析方法。与时不变的Lyapunov函数方法相比,该方法能充分利用脉冲区间的信息,从而推导出具有较少保守性的结果。不同于已有的结果,所得到系统的全局指数稳定性条件同时依赖于脉冲区间的上界和下界。该稳定性条件表示为线性矩阵不等式形式。通过求解一组线性矩阵不等式,得到镇定混沌系统的模糊脉冲状态反馈控制器。提出的脉冲镇定方案应用于超混沌吕氏系统的镇定问题,所得结果证实了该方法的有效性。 展开更多

关键词 超混沌系统 脉冲控制 时变lyapunov函数 T-S模糊模型

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具有时变状态约束的无人直升机抗饱和跟踪控制设计

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作者 阎坤 赵金泽 +2 位作者 高嵩 曹凯 万敏 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期100-110,共11页

针对无人直升机在飞行过程中面临的状态受限和执行器饱和等多约束问题,本研究结合时变障碍Lyapunov函数技术和辅助系统方法提出了一种抗饱和安全飞行控制策略。首先,对状态约束进行分析并建立了包含输入饱和的无人直升机非线性系统模型... 针对无人直升机在飞行过程中面临的状态受限和执行器饱和等多约束问题,本研究结合时变障碍Lyapunov函数技术和辅助系统方法提出了一种抗饱和安全飞行控制策略。首先,对状态约束进行分析并建立了包含输入饱和的无人直升机非线性系统模型;其次,针对输入饱和问题,采用饱和误差构造辅助系统,并将辅助系统的输出变量反馈到控制器中以提高系统的抗饱和能力,同时针对状态约束问题,引入时变障碍Lyapunov函数对其进行处理,保证飞行状态在预设的安全约束范围内变化;最后,在反步控制技术的框架下,设计了同时存在时变状态约束和输入饱和的无人直升机跟踪飞行控制方案,并结合Lyapunov稳定性理论证明了整个闭环系统误差的有界稳定性。通过仿真验证并与传统PID控制方法相对比,验证了本文所提出控制算法的有效性和优越性。研究结果表明:所提出的控制算法不仅能够确保无人直升机的飞行状态在合理且安全的范围内变化,而且提高了整个飞控系统的抗饱和能力。 展开更多

关键词 无人直升机 状态约束 执行器饱和 辅助系统 时变障碍lyapunov函数

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基于双曲正切函数的二阶时变参数扩张状态观测器 被引量：26

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作者 于洪国 康忠健 陈瑶 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期530-534,共5页

当传统扩张状态观测器(ESO)的状态初值与系统的状态初值相差较大时,普遍存在微分峰值现象.为了消除这种现象,本文给出了用双曲正切非线性函数构造ESO的一般形式,并且用Lyapunov函数证明了二阶ESO的误差系统为渐近稳定.然后又利用双曲正... 当传统扩张状态观测器(ESO)的状态初值与系统的状态初值相差较大时,普遍存在微分峰值现象.为了消除这种现象,本文给出了用双曲正切非线性函数构造ESO的一般形式,并且用Lyapunov函数证明了二阶ESO的误差系统为渐近稳定.然后又利用双曲正切函数自身的饱和特性,设计出一种时变ESO,可以实现微分峰值的有效抑制.最后,把这种ESO的仿真结果与经典ESO的仿真结果进行对比,表明这里提出的ESO能够有效抑制微分峰值现象,并可以获得系统状态变量和非线性扰动的精确估计. 展开更多

关键词 扩张状态观测器 lyapunov函数 时变参数 微分峰值现象 状态估计 不确定系统

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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

4

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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具有时变时滞的离散切换系统的鲁棒H_∞控制 被引量：9

5

作者 宋政一 聂宏 赵军 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期469-472,共4页

利用多Lyapunov函数方法,研究一类具有时变时滞的线性离散切换系统的鲁棒H∞控制问题.在每个子系统都不能实现鲁棒H∞控制的假设条件下,基于切换状态反馈控制策略,给出了系统实现鲁棒H∞控制的充分条件,且这一条件可以表示成与时滞界相... 利用多Lyapunov函数方法,研究一类具有时变时滞的线性离散切换系统的鲁棒H∞控制问题.在每个子系统都不能实现鲁棒H∞控制的假设条件下,基于切换状态反馈控制策略,给出了系统实现鲁棒H∞控制的充分条件,且这一条件可以表示成与时滞界相关的线性矩阵不等式(LMI)的形式,还分别给出了切换律和鲁棒H∞切换控制器的设计方案,并讨论了时滞界与H∞性能的关系.最后的仿真例子表明了结论的有效性. 展开更多

关键词 线性离散切换系统 时变时滞 鲁棒H∞控制 多lyapunov函数 线性矩阵不等式(LMI)

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一类线性时变系统组合自适应迭代学习控制

6

作者 郭毓 申晓宁 胡维礼 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第17期4655-4659,共5页

针对一类有限时间区间上具有可重复性的BIBO稳定的一阶线性时变系统,将模型参考自适应控制方法与迭代学习相结合,提出了组合模型参考自适应迭代学习控制算法。基于Lyapunov方法推导出迭代学习控制律以及针对时变惯性参数与时不变高频增... 针对一类有限时间区间上具有可重复性的BIBO稳定的一阶线性时变系统,将模型参考自适应控制方法与迭代学习相结合,提出了组合模型参考自适应迭代学习控制算法。基于Lyapunov方法推导出迭代学习控制律以及针对时变惯性参数与时不变高频增益的组合自适应参数更新律。该算法适于控制快时变系统,并使跟踪误差、参数估计误差和控制信号有界。当迭代次数趋于无穷时,跟踪误差关于有限时间区间一致收敛到零。系统仿真验证了所提控制算法的有效性。 展开更多

关键词 线性时变系统 模型参考自适应 迭代学习控制 lyapunov函数

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带有时变时滞和参数不确定性系统的H_∞控制器设计

7

作者 刘国栋 贾飒爽 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期53-57,共5页

研究了一类带有时变时滞和参数不确定性的线性系统.通过构造Lyapunov函数,给出了此连续时间系统所有允许不确定性的鲁棒稳定条件并对其进行了稳定性证明,在此基础上,结合线性矩阵不等式(LMI)相关性质,设计出系统的H∞状态反馈控制器.所... 研究了一类带有时变时滞和参数不确定性的线性系统.通过构造Lyapunov函数,给出了此连续时间系统所有允许不确定性的鲁棒稳定条件并对其进行了稳定性证明,在此基础上,结合线性矩阵不等式(LMI)相关性质,设计出系统的H∞状态反馈控制器.所有结果都是基于线性矩阵不等式而得出,较之于早先的Riccati方程法,该方法简便、高效且易于理解,求解过程也相对容易.最后的算例很好地证明了此方法有一定的可行性和有效性. 展开更多

关键词 时变时滞 lyapunov函数 H∞ 线性矩阵不等式 RICCATI

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时变时滞不确定系统的鲁棒无记忆控制

8

作者 钟锷 褚健 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1996年第5期592-596,共5页

针对控制时滞系统存在时变时滞及参数摄动的情况，通过构造适当形式的Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数，求得无记忆反馈控制律．给出单滞后系统稳定化控制，并讨论具有指定衰减度的控制器设计，进而将结论推广到多重滞后系统．

关键词 lyapunov函数 无记忆反馈 时变时滞 不确定系统

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线性常时滞时变系统的有限时间稳定性分析 被引量：1

9

作者 陈珂 张丽霞 孙敏慧 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第12期163-168,共6页

本文研究了一类线性常时滞时变系统的有限时间有界与输入-输出有限时间稳定性问题,通过构造Lyapunov泛函,并利用时变的矩阵不等式,分别获得了线性常时滞时变系统的有限时间有界和输入-输出有限时间稳定的充分条件。同时,设计了状态反馈... 本文研究了一类线性常时滞时变系统的有限时间有界与输入-输出有限时间稳定性问题,通过构造Lyapunov泛函,并利用时变的矩阵不等式,分别获得了线性常时滞时变系统的有限时间有界和输入-输出有限时间稳定的充分条件。同时,设计了状态反馈控制器,使得闭环系统有限时间有界且输入-输出有限时间稳定,并通过仿真算例验证了本文方法的有效性。 展开更多

关键词 线性时滞系统 输入-输出有限时间稳定 时变矩阵不等式 lyapunov函数

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切换正系统的渐近稳定性、L1增益及时变H∞控制 被引量：6

10

作者 熊建栋 黄琼 伍俊 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1615-1621,共7页

本文针对带有驻留时间约束的离散时间切换线性正系统,提出了依赖驻留时间的时变分段线性余正Lyapunov函数方法,得到确保系统渐近稳定的充分条件.另外,将此方法推广到离散切换正系统的L1增益性分析中,得到系统具有未加权的γ–L1增益的... 本文针对带有驻留时间约束的离散时间切换线性正系统,提出了依赖驻留时间的时变分段线性余正Lyapunov函数方法,得到确保系统渐近稳定的充分条件.另外,将此方法推广到离散切换正系统的L1增益性分析中,得到系统具有未加权的γ–L1增益的充分条件.进一步,对离散切换正系统设计一个时变H∞反馈控制,使闭环系统具有最小γ–L1增益.最后给出一个数值算例验证文中的结论. 展开更多

关键词 渐近稳定性 驻留时间 余正lyapunov函数 L1增益

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一类时变控制系统的稳定性研究

11

作者 冯宁 张涛 《南京师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期36-40,共5页

利用Lyapunov函数法,讨论了非线性时变控制系统第一类标准型的绝对稳定性和第二类标准型、一般非线性时变控制系统及时变大系统的渐近稳定性,得到了时变控制系统平凡解绝对稳定、渐近稳定的一些充分性判据,这些判据只与系统自身的参数有关.

关键词 时变控制系统 lyapunov函数 绝对稳定性 渐近稳定性

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网络化遥操作系统的全状态时变约束控制研究

12

作者 杨亚娜 代特 《燕山大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期357-366,共10页

本文针对全状态时变约束下的遥操作系统,在系统不确定和非对称时变时滞下研究了主-从系统之间的同步控制问题。为提高主-从系统同步精度,避免因系统状态突然增大导致的碰撞问题,本文创新性地将系统的全状态时变约束问题转化为系统的稳... 本文针对全状态时变约束下的遥操作系统,在系统不确定和非对称时变时滞下研究了主-从系统之间的同步控制问题。为提高主-从系统同步精度,避免因系统状态突然增大导致的碰撞问题,本文创新性地将系统的全状态时变约束问题转化为系统的稳定性问题。同时,针对主-从系统之间的不对称时变时延,通过引入新的非线性观测器来保证闭环遥操作系统的稳定性。进而,引入了径向基神经网络来在线估计系统动态不确定项,并应用Nussbaum增益处理系统参数不确定,保证了系统的零误差追踪。通过构造新的障碍Lyapunov函数证明了主-从系统的稳定性和同步性能。最后,仿真实验验证了所设计控制算法的有效性。 展开更多

关键词 网络化遥操作控制系统 障碍lyapunov函数 全状态约束 NUSSBAUM增益 时变时滞

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具有执行器饱和的正线性系统的事件触发控制 被引量：1

13

作者 杨庚佼 郝飞 张霖 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1304-1312,共9页

尽管事件触发控制策略在提升通信效率方面效果显著,但在实际运用过程中,可能会因为触发次数的减少而导致系统稳定性下降.针对这一问题,本文提出了一种新的事件触发控制策略,实现了执行器饱和正线性系统在通信效率和系统稳定性之间的平衡... 尽管事件触发控制策略在提升通信效率方面效果显著,但在实际运用过程中,可能会因为触发次数的减少而导致系统稳定性下降.针对这一问题,本文提出了一种新的事件触发控制策略,实现了执行器饱和正线性系统在通信效率和系统稳定性之间的平衡.首先,引入权重因子构建了一种线性加权事件触发机制,并基于该机制和凸包技术设计了事件触发状态反馈饱和控制器;其次,利用线性余正Lyapunov函数方法,在事件触发机制下分别建立了一般吸引域估计和最大吸引域估计下闭环系统正性和稳定性的充分条件.这些条件可以退化为时间触发机制下的条件,从而实现通信效率和系统性能之间的平衡;再次,给出了事件间隔时间的严格正下界,从而避免了Zeno行为,即系统在有限时间内进行无限次触发;最后,通过一个仿真例子验证了所提出的事件触发控制策略的有效性和优越性. 展开更多

关键词 正线性系统 事件触发机制 执行器饱和 镇定 余正lyapunov函数 Zeno行为

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非线性参数化系统自适应迭代学习控制 被引量：7

14

作者 王元亮 李俊民 孙云平 《控制工程》 CSCD 北大核心 2009年第5期594-597,共4页

研究一类含有未知时变参数的非线性参数化系统的学习控制问题。利用参数分离技术和信号置换思想,通过置换系统方程,合并所有时变参数为一个未知时变参数,用迭代自适应方法估计该未知参数,设计了一种自适应迭代学习控制方法,使得跟踪误... 研究一类含有未知时变参数的非线性参数化系统的学习控制问题。利用参数分离技术和信号置换思想,通过置换系统方程,合并所有时变参数为一个未知时变参数,用迭代自适应方法估计该未知参数,设计了一种自适应迭代学习控制方法,使得跟踪误差的平方在一个有限区间上的积分渐近收敛于零。通过构造一个类Lyapunov函数,给出了跟踪误差收敛和所有闭环系统信号有界的一个充分条件。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 非线性参数化系统 自适应迭代学习控制 时变参数 类lyapunov函数

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基于遗忘因子最小二乘的自适应学习控制 被引量：10

15

作者 丁健 杨慧中 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第6期1010-1013,共4页

针对一类含未知时变参数的满足线性增长条件的离散非线性系统,提出一种有限时间区间的轨迹跟踪参数自适应迭代学习控制(Iterative learning control,ILC)方案,讨论了该算法的收敛性以及利用遗忘因子提高收敛速度的问题。该方法利用离散... 针对一类含未知时变参数的满足线性增长条件的离散非线性系统,提出一种有限时间区间的轨迹跟踪参数自适应迭代学习控制(Iterative learning control,ILC)方案,讨论了该算法的收敛性以及利用遗忘因子提高收敛速度的问题。该方法利用离散时间自适应控制中的遗忘因子最小二乘法,在迭代域上构造新的参数自适应更新律和控制律,同时利用类Lyapunov函数证明跟踪误差在时间域上的逐点收敛、迭代域上的渐近收敛。给出两个仿真例子说明提出的参数自适应律与控制方法的有效性。 展开更多

关键词 时变参数 离散非线性系统 遗忘因子 类lyapunov函数 自适应迭代学习控制

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不确定双向联想记忆神经网络的稳定性分析 被引量：3

16

作者 关焕新 王占山 张化光 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期421-426,共6页

对双向联想记忆神经网络研究了平衡点的鲁棒稳定性.该网络的参数不确定,并且有时变时滞.当神经网络的激励函数满足Lipschitz连续性条件时.通过选取合适的Lyapunov-Krasovskii函数,建立了两个全局鲁棒稳定判据.由于这些判据考虑了神经元... 对双向联想记忆神经网络研究了平衡点的鲁棒稳定性.该网络的参数不确定,并且有时变时滞.当神经网络的激励函数满足Lipschitz连续性条件时.通过选取合适的Lyapunov-Krasovskii函数,建立了两个全局鲁棒稳定判据.由于这些判据考虑了神经元激励作用和抑制作用对网络的影响,他们和时变时滞的数值无关,并且易于使用内点算法进行检验.在注释中和已有的结果进行了对比.两个数值例子展示了所得结果的有效性. 展开更多

关键词 双向联想记忆神经网络 时变时滞 不确定性 鲁棒稳定 线性矩阵不等式 lyapunov—Krasovskii函数

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离散线性饱和系统稳定性分析及吸引域估计 被引量：2

17

作者 陈奇 倪伟 王林高 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第S1期161-164,171,共5页

考虑含有饱和执行器的离散线性系统稳定性分析和吸引域估计问题。基于普通二次Lyapunov函数在系统分析中的保守性,采用时变的二次Lyapunov函数,对线性离散饱和系统进行稳定性分析,给出了闭环系统的两种不变集条件,即并集水平不变集和凸... 考虑含有饱和执行器的离散线性系统稳定性分析和吸引域估计问题。基于普通二次Lyapunov函数在系统分析中的保守性,采用时变的二次Lyapunov函数,对线性离散饱和系统进行稳定性分析,给出了闭环系统的两种不变集条件,即并集水平不变集和凸包水平不变集条件。将水平集不变集作为闭环系统的吸引域估计,进一步得到线性矩阵不等式(LMIs)形式的最大吸引域估计的优化方法;最后通过仿真算例说明本文方法的有效性,同时与基于二次Lyapunov函数的方法相比,方法具有优越性。 展开更多

关键词 离散饱和系统 时变lyapunov函数 不变集 吸引域估计 线性矩阵不等式

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切换正线性系统的稳定性分析 被引量：2

18

作者 王晓梅 马瑞诚 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第8期1450-1453,共4页

针对切换正线性系统,利用时变余正Lyapunov函数方法,讨论其在预先给定驻留时间切换信号下的指数稳定性分析问题。首先,当驻留时间满足上下界约束时,通过构造时变余正Lyapunov函数,建立了切换正线性系统指数稳定的充分条件。其次,研究了... 针对切换正线性系统,利用时变余正Lyapunov函数方法,讨论其在预先给定驻留时间切换信号下的指数稳定性分析问题。首先,当驻留时间满足上下界约束时,通过构造时变余正Lyapunov函数,建立了切换正线性系统指数稳定的充分条件。其次,研究了驻留时间切换信号在仅有下界约束情形下,切换正线性系统全局指数稳定的充分条件。所提出的条件均可以用线性规划算法来求解。最后,通过数值例子验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 切换正线性系统 指数穩定性 时变余正lyapunov函数 驻留时间

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一类单边Lipschitz系统的脉冲观测器设计 被引量：1

19

作者 黄敢基 罗世贤 +1 位作者 韦琳娜 陈武华 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第6期1588-1596,共9页

为了研究一类单边Lipschitz非线性系统的脉冲观测器设计方法,构造了与脉冲发生时间序列相关的时变Laypunov函数分析相应观测误差系统的稳定性,结合线性矩阵不等式技术和单边Lipschitz条件,得到了的观测器指数收敛的充分条件和观测器增... 为了研究一类单边Lipschitz非线性系统的脉冲观测器设计方法,构造了与脉冲发生时间序列相关的时变Laypunov函数分析相应观测误差系统的稳定性,结合线性矩阵不等式技术和单边Lipschitz条件,得到了的观测器指数收敛的充分条件和观测器增益矩阵的求解方法。研究结果表明:时变Laypunov函数能有效处理脉冲发生对误差系统稳定性的影响,而基于单边Lipschitz条件设计的观测器比基于传统的Lipschitz条件设计的观测器具有更广的应用范围。 展开更多

关键词 单边Lipschitz系统 时变lyapunov函数 脉冲观测器 指数稳定性

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多模型自适应控制的模型切换算法研究 被引量：1

20

作者 邵雷 雷虎民 +1 位作者 刘代军 崔颢 《电光与控制》 北大核心 2009年第1期19-21,25,共4页

针对非线性时变系统在自适应控制过程中瞬态响应差的问题,提出了一种基于多模型自适应控制的模型切换算法。首先,在多模型框架下,通过在模型切换中使Lyapunov函数产生最大的负跳变而选择辨识模型,同时重置参数;其次,通过Lyapunov方法分... 针对非线性时变系统在自适应控制过程中瞬态响应差的问题,提出了一种基于多模型自适应控制的模型切换算法。首先,在多模型框架下,通过在模型切换中使Lyapunov函数产生最大的负跳变而选择辨识模型,同时重置参数;其次,通过Lyapunov方法分析了整个系统的闭环稳定性;最后,通过一个仿真实验,表明该算法可以有效地提高系统的瞬态响应性能。 展开更多

关键词 非线性时变系统 多模型 自适应控制 lyapunov函数 模型切换算法

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