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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 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
2
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 线性 不确定性参数 多项式维数分解(PDD)方法
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具有参数不确定性的非线性系统的鲁棒输出跟踪 被引量:4
3
作者 马晓军 文传源 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第3期354-360,共7页
研究具有非线性参数化的非线性系统的输出跟踪问题.采用时变状态反馈控制律,指数镇定输出跟踪误差,并保证非线性系统的所有状态是有界的.为了实现时变状态反馈控制律,设计高增益鲁棒观测器观测构造该控制律所需要的状态,使得整个... 研究具有非线性参数化的非线性系统的输出跟踪问题.采用时变状态反馈控制律,指数镇定输出跟踪误差,并保证非线性系统的所有状态是有界的.为了实现时变状态反馈控制律,设计高增益鲁棒观测器观测构造该控制律所需要的状态,使得整个闭环系统的输出能渐近跟踪期望输出,且该闭环系统中所有信号都是有界的. 展开更多
关键词 线性系统 鲁棒输出跟踪 参数不确定性
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具有参数不确定性的线性中立型时变时滞系统的鲁棒稳定性 被引量:2
4
作者 李伯忍 《应用数学》 CSCD 北大核心 2016年第4期788-796,共9页
本文研究一类具有参数不确定性的线性中立型时变时滞系统的鲁棒稳定性.首先,利用Jensen’s不等式,并采用新方法来处理积分项,得到标称中立型系统的稳定性判据.然后,基于标称系统的稳定性结果,进一步得到系统矩阵存在不确定性时的鲁棒稳... 本文研究一类具有参数不确定性的线性中立型时变时滞系统的鲁棒稳定性.首先,利用Jensen’s不等式,并采用新方法来处理积分项,得到标称中立型系统的稳定性判据.然后,基于标称系统的稳定性结果,进一步得到系统矩阵存在不确定性时的鲁棒稳定性判据.本文的新方法能充分利用负定项的信息,故稳定性结果的保守性更低.最后,两个数值例子分别验证了文中所得的标称中立型系统稳定性判据的保守性更低,以及系统矩阵存在不确定性时的鲁棒稳定性判据的可行性. 展开更多
关键词 参数不确定性 线性中立型系统 时变时滞 鲁棒稳定性
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考虑参数不确定性的结构非线性振动控制研究
5
作者 赵楠 霍林生 +1 位作者 曲春绪 李宏男 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期477-483,共7页
提出了一种可考虑参数不确定性的结构非线性振动控制算法。该算法将LQR控制器和非线性鲁棒控制器相结合,共同控制地震作用下结构非线性反应;其中,LQR控制器基于线性参考模型建立,非线性鲁棒控制器基于非线性鲁棒控制理论、结构参数不确... 提出了一种可考虑参数不确定性的结构非线性振动控制算法。该算法将LQR控制器和非线性鲁棒控制器相结合,共同控制地震作用下结构非线性反应;其中,LQR控制器基于线性参考模型建立,非线性鲁棒控制器基于非线性鲁棒控制理论、结构参数不确定性及非线性行为建立。应用本文提出的振动控制算法对地震作用下某一钢筋混凝土结构的反应进行控制,结果表明:在强震作用下,结构构件会进入非线性阶段,基于名义线性系统设计的控制器并不适用于非线性结构;不同地震激励下,非线性鲁棒控制器可以明显地减小非线性结构的地震响应;本文提出的控制算法可以达到自适应减震控制的目的。 展开更多
关键词 线性振动 参数不确定性 线性鲁棒控制 减震率
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参数不确定性奇异系统的鲁棒H_∞控制 被引量:39
6
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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一类非线性时滞不确定性系统的鲁棒H_∞滤波 被引量:5
7
作者 蔡云泽 何星 +1 位作者 许晓鸣 张卫东 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第1期133-136,139,共5页
研究含有状态时滞的非线性不确定性系统的鲁棒H∞ 滤波器设计问题。利用修正的Riccati型不等式分析了使滤波系统渐近稳定、且从噪声输入到误差输出的传递函数的H∞ 范数小于指定上界的充分条件,通过两个代数Riccati方程的正定解参数化... 研究含有状态时滞的非线性不确定性系统的鲁棒H∞ 滤波器设计问题。利用修正的Riccati型不等式分析了使滤波系统渐近稳定、且从噪声输入到误差输出的传递函数的H∞ 范数小于指定上界的充分条件,通过两个代数Riccati方程的正定解参数化表示了该滤波器。滤波器的设计过程和结构均是与状态时滞的大小、非线性扰动以及不确定性的参数无关的。仿真试验进一步表明了设计方法的有效性和可行性。 展开更多
关键词 线性系统 参数不确定性 时滞 RICCATI方程
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含参数不确定性的马尔可夫跳变过程鲁棒正实控制 被引量:6
8
作者 刘飞 苏宏业 褚健 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期761-766,共6页
讨论一类具有随机跳变参数的线性系统正实控制问题 ,其跳变参数的跃迁由有限状态的马尔可夫过程描述 .基于随机李亚普诺夫函数的方法 ,并结合线性矩阵不等式 ,分别提出依赖于模态的状态反馈和输出反馈控制 ,以保证相应闭环系统的严格正... 讨论一类具有随机跳变参数的线性系统正实控制问题 ,其跳变参数的跃迁由有限状态的马尔可夫过程描述 .基于随机李亚普诺夫函数的方法 ,并结合线性矩阵不等式 ,分别提出依赖于模态的状态反馈和输出反馈控制 ,以保证相应闭环系统的严格正实性 .进一步针对系统含参数不确定性的情形 ,引入鲁棒正实性分析 ,得到鲁棒正实控制器存在的充分条件和设计方法 . 展开更多
关键词 线性系统 正实控制 鲁棒性 线性矩阵不等式 参数不确定性 马尔可夫跳变过程
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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
9
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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考虑线控转向非线性和不确定性的转向角控制 被引量:7
10
作者 余卓平 章仁夑 +1 位作者 熊璐 李增良 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期79-86,共8页
研究了线控转向系统的转向轮转角跟踪控制.控制算法的设计建立在对轮胎回正力矩的非线性特性以及系统参数不确定性进行分析的基础上,并考虑了执行器力矩受限的情况.基于一种条件积分方法,设计前馈加抗积分饱和的状态反馈控制算法来获得... 研究了线控转向系统的转向轮转角跟踪控制.控制算法的设计建立在对轮胎回正力矩的非线性特性以及系统参数不确定性进行分析的基础上,并考虑了执行器力矩受限的情况.基于一种条件积分方法,设计前馈加抗积分饱和的状态反馈控制算法来获得期望的转向轮转角.根据非线性控制理论,通过建立李雅普诺夫函数,证明线控转向控制系统的渐进稳定.最后,通过实车试验证明控制算法能够有效实现转向轮转角的精确跟踪控制. 展开更多
关键词 关键词:轮胎非线性特性 线控转向系统 参数不确定性 条件积分方法
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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
11
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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一类具有凸多面体不确定性的非线性变参数系统鲁棒H_(∞)控制
12
作者 周燕茹 汪育成 付荣 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期995-1004,共10页
针对具凸多面体不确定性的非线性变参数(NPV)系统,本文研究了其非线性鲁棒H_(∞)控制问题.基于Lya-punov稳定性理论和多项式平方和(SOS)方法,对该系统设计了非线性鲁棒状态反馈镇定控制器.在此基础上,进一步考虑存在外部扰动情形,给出... 针对具凸多面体不确定性的非线性变参数(NPV)系统,本文研究了其非线性鲁棒H_(∞)控制问题.基于Lya-punov稳定性理论和多项式平方和(SOS)方法,对该系统设计了非线性鲁棒状态反馈镇定控制器.在此基础上,进一步考虑存在外部扰动情形,给出相应的非线性鲁棒H_(∞)控制可解性条件.该条件以状态和时变参数依赖的线性矩阵不等式形式(LMIs)给出,可借助凸优化工具进行有效检验.最后,通过数值仿真验证了所得方法的有效性和优势. 展开更多
关键词 凸多面体不确定性 线性参数系统 鲁棒H_(∞)控制 平方和
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带有特殊不确定性的导弹非线性自适应控制 被引量:6
13
作者 袁国平 史小平 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期104-108,共5页
针对一类带有特殊气动参数不确定性的导弹,研究其自动驾驶仪的设计问题。根据导弹俯仰面动力学方程和多项式形式的气动参数,建立系统控制模型。采用基于Nussbaum增益的非线性自适应控制理论,设计导弹俯仰通道的控制器,控制律无需不确定... 针对一类带有特殊气动参数不确定性的导弹,研究其自动驾驶仪的设计问题。根据导弹俯仰面动力学方程和多项式形式的气动参数,建立系统控制模型。采用基于Nussbaum增益的非线性自适应控制理论,设计导弹俯仰通道的控制器,控制律无需不确定参数的上下界信息,增强了系统的适应性和鲁棒性。该算法使闭环系统所有信号有界,同时保证了跟踪误差收敛于零。数字仿真结果表明,在考虑了各种不确定性的情况下,攻角仍能很好的跟踪指令信号,验证了控制律的正确性和有效性。 展开更多
关键词 自动驾驶仪 自适应控制 参数不确定性 线性系统 NUSSBAUM增益
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弱非线性和不确定性对结构动力学分析的影响 被引量:2
14
作者 张根辈 臧朝平 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期365-372,共8页
局部连接引起的弱非线性和加工制造公差引起的参数变化不确定性是许多工程结构的常见现象。针对弱非线性和参数变化不确定性对结构动力学分析的影响进行了讨论,提出了一种通过恒位移和恒速度响应的振动试验进行非线性建模,并用统计分析... 局部连接引起的弱非线性和加工制造公差引起的参数变化不确定性是许多工程结构的常见现象。针对弱非线性和参数变化不确定性对结构动力学分析的影响进行了讨论,提出了一种通过恒位移和恒速度响应的振动试验进行非线性建模,并用统计分析来处理不确定性,建立尽可能精确的数学模型进行结构动力学分析的处理方法。仿真实例是在对美国Sandia国家实验室2006年提出的"结构动力学问题的模型确认挑战"研究的基础上,建立的具有非线性刚度和非线性阻尼以及参数变化不确定性的三自由度集中质量模型,仿真结果验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 线性振动 参数变化 不确定性 结构动力学 模型确认
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具有参数不确定性的长时延网络控制系统研究 被引量:2
15
作者 李静 史建国 左斌 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3684-3688,共5页
针对具有参数不确定性的长时延网络控制系统,提出了系统的建模方法,并且分析和讨论了系统的稳定性和控制器设计方法。当假设网络控制系统的传感机构为时间驱动,执行机构与控制器为事件驱动,被控对象具有参数不确定性以及网络诱导时延具... 针对具有参数不确定性的长时延网络控制系统,提出了系统的建模方法,并且分析和讨论了系统的稳定性和控制器设计方法。当假设网络控制系统的传感机构为时间驱动,执行机构与控制器为事件驱动,被控对象具有参数不确定性以及网络诱导时延具有时变、不确定和大于单位采样周期的特点时,运用矩阵分析理论,将广义网络被控对象建模为一类含有不确定项的线性离散系统。基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,分析了闭环系统渐近稳定的充分条件,并推导出系统的控制器设计方案。仿真结果表明稳定判据的可行性与控制器设计的有效性。 展开更多
关键词 网络控制系统 确定长时延 LYAPUNOV稳定性 线性矩阵不等式 参数不确定性
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参数不确定性模糊大系统的保性能控制:LMI方法 被引量:1
16
作者 张友刚 胥布工 候晓丽 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期66-72,共7页
研究了一类具有参数不确定性的关联模糊大系统的保性能控制问题,基于线性矩阵不等式(LM I)方法给出了该不确定性模糊大系统分散状态反馈保性能控制器的设计方案,所设计的分散状态反馈保性能控制器不但使得该不确定性模糊大系统闭环渐近... 研究了一类具有参数不确定性的关联模糊大系统的保性能控制问题,基于线性矩阵不等式(LM I)方法给出了该不确定性模糊大系统分散状态反馈保性能控制器的设计方案,所设计的分散状态反馈保性能控制器不但使得该不确定性模糊大系统闭环渐近稳定,而且使得其二次型性能指标的上界最小.最后通过一个数值例子说明了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 参数不确定性 关联模糊大系统 保性能控制 线性矩阵不等式
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线性参数不确定系统的强实用稳定性
17
作者 胡立生 孙优贤 《浙江大学学报(自然科学版)》 CSCD 2000年第3期301-304,共4页
讨论参数不确定线性系统的一种特殊稳定性概念:即强实用稳定性.目的是设计输出反馈控制 器使闭环系统的动态响应满足一些时域设计指标.仿真结果表明,控制器满足设计要求.
关键词 强实用稳定性 参数不确定性 线性确定系统
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周期时变不确定性线性系统的MINIMAX控制方法
18
作者 陈阳舟 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期821-826,共6页
应用约束最优化方法和微分对策理论 ,讨论周期时变不确定性线性系统在范数有界外部干扰情况下的 MINIMAX控制和参数摄动情况下的 MINIMAX控制 .问题可解的充分条件是一类 Riccati微分方程具有稳定化解 ,且关于最坏扰动的某个附加条件满... 应用约束最优化方法和微分对策理论 ,讨论周期时变不确定性线性系统在范数有界外部干扰情况下的 MINIMAX控制和参数摄动情况下的 MINIMAX控制 .问题可解的充分条件是一类 Riccati微分方程具有稳定化解 ,且关于最坏扰动的某个附加条件满足相应的 MINI-MAX控制恰为一个线性状态反馈 .此外 。 展开更多
关键词 周期时变不确定性线性系统 MINIMAX控制方法 范数有界外部干扰 参数摄动 微分对策
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草原生态系统模式中参数不确定性导致的模拟结果不确定性研究 被引量:3
19
作者 谢东东 孙国栋 +1 位作者 邵爱梅 穆穆 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2013年第3期375-386,共12页
基于五变量草原生态系统理论模式,应用与参数有关的条件非线性最优扰动(CNOP-P)方法,探讨了由参数不确定性导致的草原生态系统模式模拟结果的不确定性问题。参数的不确定性可能来源于观测和(或)对物理过程描述等的不确定性。选取了五变... 基于五变量草原生态系统理论模式,应用与参数有关的条件非线性最优扰动(CNOP-P)方法,探讨了由参数不确定性导致的草原生态系统模式模拟结果的不确定性问题。参数的不确定性可能来源于观测和(或)对物理过程描述等的不确定性。选取了五变量草原生态系统模式中具有物理意义的32个模式参数进行数值试验。试验结果表明,对所考察的32个模式参数,在一定的不确定性和给定的优化时刻范围内,单独优化每个参数所得CNOP-Ps的联合模态与同时优化32个参数所得CNOP-P的模态并不相同。比较了上述两类参数误差以及随机参数误差对草原生态系统模拟的差异。随机参数误差与上述优化方法所得参数误差的不确定性范围大小相同。数值结果表明,同时优化32个参数所得CNOP-P类型参数误差使得草原生态系统模拟的不确定性程度最大。这种影响表现在使得草原生态系统转变为沙漠生态系统,或者使得草原生态系统转变为具有更多生草量的草原生态系统。上述数值结果不依赖于优化时间和参数不确定性程度的大小。这些数值结果建议我们应当考虑多参数的非线性相互作用来研究草原生态系统模式模拟的不确定性问题,并且揭示出CNOP-P方法是讨论上述问题的一个有用的工具。 展开更多
关键词 参数不确定性 草原生态系统 模拟结果不确定性 条件非线性最优扰动
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改进的边坡变形非线性时变系统的不确定性分析
20
作者 肖兆兵 宋迎春 谢雪梅 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2018年第2期136-140,共5页
大地测量数据往往包含许多不确定性,可能导致所建立的函数模型产生病态,影响参数估计的准确性和可靠性。通过研究边坡变形非线性时变系统的力学原理,利用多项式拟合方法改进原模型,在参数解算过程中,考虑到测量数据的不确定性给解算结... 大地测量数据往往包含许多不确定性,可能导致所建立的函数模型产生病态,影响参数估计的准确性和可靠性。通过研究边坡变形非线性时变系统的力学原理,利用多项式拟合方法改进原模型,在参数解算过程中,考虑到测量数据的不确定性给解算结果带来消极影响,通过限制不确定度,利用min-max准则,提高参数解算的准确性,并将预测变形结果与实测边坡位移数据对比。结果表明,带不确定性的平差算法(leastsquare with uncertainty,ULS)与最小二乘平差(least-squares,LS)和整体最小二乘平差(total least-square,TLS)相比,其预测结果更接近实际测量数据,证明了改进的边坡变形非线性时变系统预测变形的有效性。 展开更多
关键词 不确定性 平差模型 参数估计 边坡变形非线性时变系统 min-max准则
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