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一类具有时变系数的抛物系统的积分输入状态镇定问题
1
作者 陈巧玲 郑军 朱谷川 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期2259-2268,共10页
对于具有时变系数的抛物系统,如何通过非时变的核函数进行边界反馈控制设计以确保闭环系统的稳定性,一直是极具挑战性的问题.本文考察一类特殊的具有时空变系数的抛物系统的镇定问题.具体地,在未对时变系数施加Gevrey条件也未使用事件... 对于具有时变系数的抛物系统,如何通过非时变的核函数进行边界反馈控制设计以确保闭环系统的稳定性,一直是极具挑战性的问题.本文考察一类特殊的具有时空变系数的抛物系统的镇定问题.具体地,在未对时变系数施加Gevrey条件也未使用事件触发策略的前提下,本文通过与时间变量无关的核函数设计一个边界反馈控制器以镇定系统;为了刻画外加扰动为系统稳定性带来的影响,本文在输入状态稳定性理论框架下研究闭环系统的稳定性,特别地,利用Lyapunov逼近方法以及带有非局部边界条件的抛物系统的比较原理,建立闭环系统在空间L1范数下关于扰动的积分输入状态稳定性估计式.通过数值实验,进一步验证本文设计的控制器的有效性及所提出的方法的可行性. 展开更多
关键词 积分输入状态稳定性 反步法 镇定 Lyapunov逼近方法 比较原理 抛物方程 时变系数
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一类互联系统的局部输入状态镇定
2
作者 叶华文 戴冠中 康剑灵 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期36-39,共4页
针对由局部输入状态可镇定和输入状态稳定的两个子系统组成的前馈系统 ,设计饱和控制达到局部输入状态镇定的目的 ,即相应的闭环为输入受限的输入状态稳定。首先研究其中一个子系统的局部输入状态镇定问题 ,获得输入状态间的增益 ,然后... 针对由局部输入状态可镇定和输入状态稳定的两个子系统组成的前馈系统 ,设计饱和控制达到局部输入状态镇定的目的 ,即相应的闭环为输入受限的输入状态稳定。首先研究其中一个子系统的局部输入状态镇定问题 ,获得输入状态间的增益 ,然后基于一定的增益条件 ,运用小增益原理循序确定饱和控制的饱和度 ,得到前馈系统的简单鲁棒控制律。作为验证 ,设计一个低维前馈模型的饱和控制 。 展开更多
关键词 输入状态稳定 局部输入状态稳定 小增益原理 饱和控制
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基于仿射控制输入的输入状态稳定非线性预测控制 被引量：3
3
作者 史冬琳 毛志忠 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1388-1392,共5页
针对有扰动的约束非线性系统,提出了一种基于仿射控制输入的反馈预测控制策略.采用无穷范数定义有限时域代价函数,对其进行极大极小优化得到预测控制律,并应用输入状态稳定分析了闭环系统的鲁棒稳定性,同时还给出了确定容许扰动上界的方... 针对有扰动的约束非线性系统,提出了一种基于仿射控制输入的反馈预测控制策略.采用无穷范数定义有限时域代价函数,对其进行极大极小优化得到预测控制律,并应用输入状态稳定分析了闭环系统的鲁棒稳定性,同时还给出了确定容许扰动上界的方法.最后,数值仿真说明本文的预测控制策略是有效的. 展开更多
关键词 非线性系统 模型预测控制 输入状态稳定性 仿射控制输入 扰动
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一类非线性系统的局部输入状态稳定(英文)
4
作者 张民 《应用数学》 CSCD 北大核心 2006年第S1期59-61,共3页
引进了局部输入状态稳定和局部输入状态稳定李雅谱诺夫函数这两个概念,给出了一个给定系统是局部输入状态稳定的判据,最后给出了系统x′=Ax+G(x)μ是局部输入状态稳定的充分条件.
关键词 局部输入状态稳定 局部输入状态稳定李雅谱诺夫函数
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一类具有输入状态稳定未建模动态的非线性系统的输出跟踪控制 被引量：3
5
作者 于江波 赵彦 武玉强 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B09期112-115,共4页
研究了具有输入状态稳定(input-to-state stability,ISS)未建模动态的一类非线性系统的全局实际输出跟踪控制问题.该类非线性系统具有非线性参数化的未知参数不确定性,未知的非线性不确定性及未建模动态不确定性.与现有结果不同,所考察... 研究了具有输入状态稳定(input-to-state stability,ISS)未建模动态的一类非线性系统的全局实际输出跟踪控制问题.该类非线性系统具有非线性参数化的未知参数不确定性,未知的非线性不确定性及未建模动态不确定性.与现有结果不同,所考察的系统具有未知的控制系数,其大小及符号等信息都假设是完全未知的.通过利用Nussbaum增益方法,结合积分器反推技术,设计了一个鲁棒自适应状态反馈控制器,所设计的控制器能够实现对任意信号的全局实际跟踪控制.仿真结果验证了控制策略的有效性. 展开更多
关键词 非线性系统 未建模动态 输入状态稳定 跟踪控制
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带有不稳定子系统的切换非线性系统的积分输入状态稳定（英文） 被引量：1
6
作者 赵海娟 宗广灯 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期1359-1365,共7页
本文针对带有不稳定子系统的切换非线性系统研究了系统的积分输入状念稳定性问题.应用导数不定的类Lyapunov函数得出切换非线性系统的积分输入状态稳定.导数不定的类Lyapunov函数办法比传统的导数正定的Lyapunov函数的方法更具有一般性... 本文针对带有不稳定子系统的切换非线性系统研究了系统的积分输入状念稳定性问题.应用导数不定的类Lyapunov函数得出切换非线性系统的积分输入状态稳定.导数不定的类Lyapunov函数办法比传统的导数正定的Lyapunov函数的方法更具有一般性.文中包含两种情况:当所有子系统为积分输入状态稳定时,切换非线性系统是积分输入状态稳定的;当部分子系统为非积分输入状态稳定时,本文证明了切换非线性系统的积分输入状态稳定.最后应用一个仿真例子描述了所提结果的有效性. 展开更多
关键词 积分输入状态稳定 切换系统 导数不定的类Lyapunov函数 不稳定子系统
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基于输入-状态稳定条件的直流微电网集群分布式大信号稳定性
7
作者 刘宿城 褚勇智 +2 位作者 刁吉祥 张前进 刘晓东 《电工技术学报》 北大核心 2025年第2期544-558,573,共16页
直流微电网集群由地理上毗邻的多个直流微电网灵活互联而成,代表了未来配用电系统的重要发展方向。然而,高阶、强耦合、非线性以及动态变化等复杂系统特性使得直流微电网集群的大信号稳定性分析面临巨大挑战。传统集中式建模方法需要获... 直流微电网集群由地理上毗邻的多个直流微电网灵活互联而成,代表了未来配用电系统的重要发展方向。然而,高阶、强耦合、非线性以及动态变化等复杂系统特性使得直流微电网集群的大信号稳定性分析面临巨大挑战。传统集中式建模方法需要获取系统整体动态模型,随着微电网单元个数的增加,会导致系统大信号稳定性分析无法求解且不具备可扩展性等问题。为此,将直流微电网集群统一描述为包含多个子系统互联的大系统,提出基于输入-状态稳定条件的分布式大信号稳定性分析方法。首先,根据系统拓扑和控制结构建立分布式大信号降阶模型;然后,借助输入-状态稳定条件导出直流微电网集群的分布式大信号稳定性判据,并根据具体算例得到稳定区间,分析关键参数对稳定性的影响趋势;最后,通过硬件在环实验结果验证分析方法的有效性。 展开更多
关键词 直流微电网集群 分布式建模 大信号稳定性 输入-状态稳定
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具有状态和输入量化的分数阶非线性系统自适应模糊控制
8
作者 孙珂 马志垚 +1 位作者 马宏军 佟绍成 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第6期1132-1141,共10页
本文主要探讨在状态和输入量化条件下的分数阶非线性系统的模糊自适应控制问题.首先,基于状态非量化的情况,设计了状态量化下的虚拟控制器和实际控制器,其偏导数是量化状态的乘积,以实现最终的控制设计;其次,为确保由于状态量化和输入... 本文主要探讨在状态和输入量化条件下的分数阶非线性系统的模糊自适应控制问题.首先,基于状态非量化的情况,设计了状态量化下的虚拟控制器和实际控制器,其偏导数是量化状态的乘积,以实现最终的控制设计;其次,为确保由于状态量化和输入量化导致的一些列误差有界,构造了一个足够光滑的分数阶投影算子并设计了一种模糊自适应反步递推控制策略.进而建立并严格证明了分数阶一致有界准则,在已知参数有界的前提下,解决了分数阶意义下的误差信号一致有界问题.在分数阶一致有界准则的保障下,确保了所有闭环信号的有界性;最后,通过仿真结果验证了该方法的有效性. 展开更多
关键词 分数阶非线性系统 状态和输入量化 模糊逻辑系统 反步递推
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基于输入−状态联合估计的漂浮式风机塔架结构载荷反演及状态分析 被引量：1
9
作者 王超 崔明浩 +2 位作者 周楠 陈鹏 程正顺 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第4期167-175,共9页
[目的]旨在研究波浪作用下漂浮式风机塔架的结构载荷反演方法及动力响应状态。[方法]以半潜型风机为研究对象,通过时域仿真模拟测量数据,并且基于漂浮式风机的频域仿真模型计算塔架的质量归一化模态,将二者作为输入−状态联合估计(joint ... [目的]旨在研究波浪作用下漂浮式风机塔架的结构载荷反演方法及动力响应状态。[方法]以半潜型风机为研究对象,通过时域仿真模拟测量数据,并且基于漂浮式风机的频域仿真模型计算塔架的质量归一化模态,将二者作为输入−状态联合估计(joint input-state estimation,JIS)算法的输入,对漂浮式风机塔架开展结构载荷反演以及实时状态分析。[结果]结果表明:基于JIS算法,以塔架节点的仿真数据作为算法的输入,估计的塔根载荷以及塔架节点响应与仿真结果具有良好的一致性,实现了高精度的反演。[结论]反演结果验证了JIS算法的有效性,可以用于漂浮式风机的实时状态分析,保障漂浮式风机长期安全稳定运行。 展开更多
关键词 漂浮式风机 结构载荷反演 输入−状态联合估计 实时状态分析
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带有状态/输入量化的无人艇航向跟踪控制 被引量：1
10
作者 李伟 王雨 +1 位作者 宁君 李志慧 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第1期111-118,共8页
[目的]针对水面无人艇(USV)的海上通信受限的问题,提出一种带有状态/输入量化的USV航向跟踪控制方法。[方法]基于反步法设计系统控制律,结合动态面技术降低虚拟控制律的计算量膨胀问题。对于控制系统中存在的不确定项及外界干扰,利用扩... [目的]针对水面无人艇(USV)的海上通信受限的问题,提出一种带有状态/输入量化的USV航向跟踪控制方法。[方法]基于反步法设计系统控制律,结合动态面技术降低虚拟控制律的计算量膨胀问题。对于控制系统中存在的不确定项及外界干扰,利用扩张状态观测器(ESO)进行估计。采用均匀量化器分别对控制系统中的状态变量和控制输入进行量化,且量化后的状态反馈信息仅用于跟踪控制。利用量化状态递归设计基于ESO的USV航向控制器,证明闭环控制系统中量化变量和非量化变量间误差的有界性。[结果]基于李雅普诺夫稳定性理论,提出了量化误差考量及闭环系统稳定性判定方法,严格证明了所设计的带有状态量化和输入量化的USV航向跟踪控制系统的稳定性,仿真实验验证了该控制策略的有效性。[结论]结果表明,所提方法可为USV航向跟踪控制提供借鉴。 展开更多
关键词 无人艇 状态量化和输入量化 量化反馈控制 扩张状态观测器 量化误差
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带有状态/输入量化的无人船自适应模糊跟踪控制
11
作者 宁君 马一帆 +3 位作者 李伟 †李铁山 陈俊龙 岳兴旺 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期52-61,共10页
针对海上通讯带宽受限情况下无人船的航迹跟踪控制问题,设计了一种带有状态量化和输入量化的自适应反馈跟踪控制方案。在保证有效跟踪的同时,减少执行器执行频次,降低控制幅度。首先,在不考虑量化情况下基于自适应反步法设计了系统跟踪... 针对海上通讯带宽受限情况下无人船的航迹跟踪控制问题,设计了一种带有状态量化和输入量化的自适应反馈跟踪控制方案。在保证有效跟踪的同时,减少执行器执行频次,降低控制幅度。首先,在不考虑量化情况下基于自适应反步法设计了系统跟踪控制律,并结合动态面技术有效降低了虚拟控制律的计算量膨胀问题。对于控制系统中存在的不确定项,利用模糊逻辑系统进行逼近。其次,采用均匀量化器分别对控制系统中的状态变量和输入变量进行量化,且量化后的状态反馈信息被用于无人船航迹跟踪控制器的设计。根据所得到的量化信息,给出了同时考虑状态量化和输入量化的无人船航迹跟踪控制律。在稳定性分析中,通过Lyapunov稳定性理论证明了在不考虑量化的情况下闭环控制系统的稳定性,并根据递归的方法证明了闭环控制系统中量化变量和非量化变量之间误差的有界性。基于给定的引理,最终证明了在同时考虑状态量化和输入量化的情况下,所设计的带有状态量化和输入量化的模糊自适应反馈跟踪控制系统的稳定性。最后,通过两组仿真实验验证了所提方案的实用性。即在同时考虑状态量化和输入量化的情况下,无人船仍能保持对理想轨迹良好的跟踪性能,并有效减轻了执行器的执行频次,更符合航海工程实践。 展开更多
关键词 无人船 航迹跟踪 状态量化及输入量化 模糊自适应控制 量化误差
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未知外部输入传感器网络异步触发分布式滚动时域估计
12
作者 徐晨辉 何德峰 杜海平 《自动化学报》 北大核心 2025年第7期1642-1650,共9页
考虑未知外部输入无线传感器网络的约束分布式状态估计问题,提出一种新型异步触发分布式滚动时域估计方法.首先针对传感器网络节点的有限观测能力与资源约束,设计基于异步事件触发机制的数据交互策略.同时为抑制异步事件触发可能引入的... 考虑未知外部输入无线传感器网络的约束分布式状态估计问题,提出一种新型异步触发分布式滚动时域估计方法.首先针对传感器网络节点的有限观测能力与资源约束,设计基于异步事件触发机制的数据交互策略.同时为抑制异步事件触发可能引入的最坏影响,构建基于min-max优化的分布式滚动时域状态估计器.其次,通过松弛输入矩阵条件,建立保证估计误差满足输入-状态稳定性的充分条件,并利用该条件离线确定估计器参数.进一步,将状态估计器等价转化为基于线性矩阵不等式的凸规划问题,减轻估计器在线计算负担.最后,通过对比实验验证了本文方法的优越性. 展开更多
关键词 无线传感器网络 滚动时域估计 事件触发机制 输入-状态稳定性 分布式状态估计
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一类具有积分输入到状态稳定未建模动态的高阶非线性系统的状态反馈调节 被引量：4
13
作者 段纳 王璐 赵丛然 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期639-644,共6页
本文研究了一类具有积分输入到状态稳定(iISS)未建模动态的高阶非线性系统的状态反馈调节问题.基于反推技术和iISS的性质,通过恰当地选取设计函数和参数修正律,给出了一个状态反馈控制器的设计过程.设计的控制器保证了闭环系统所有信号... 本文研究了一类具有积分输入到状态稳定(iISS)未建模动态的高阶非线性系统的状态反馈调节问题.基于反推技术和iISS的性质,通过恰当地选取设计函数和参数修正律,给出了一个状态反馈控制器的设计过程.设计的控制器保证了闭环系统所有信号的有界性,并且状态渐近调节到零.仿真例子验证了该控制方案的有效性. 展开更多
关键词 高阶非线性系统 状态反馈 积分输入到状态稳定
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有界扰动多变量Hammerstein系统输入到状态稳定模型预测控制 被引量：6
14
作者 何德峰 余世明 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期605-612,共8页
考虑具有状态和控制约束的有界未知扰动多变量Hammerstein系统,提出一种具有输入到状态稳定和有限L_2增益性能的鲁棒非线性模型预测控制策略.基于多变量线性子系统H_∞控制律,滚动预测非线性代数方程的解算误差,继而在线优化计算满足系... 考虑具有状态和控制约束的有界未知扰动多变量Hammerstein系统,提出一种具有输入到状态稳定和有限L_2增益性能的鲁棒非线性模型预测控制策略.基于多变量线性子系统H_∞控制律,滚动预测非线性代数方程的解算误差,继而在线优化计算满足系统约束条件的预测控制量.利用输入到状态稳定性概念和L_2增益思想,建立闭环系统关于该扰动信号具有鲁棒稳定性和L_2增益的充分条件,使闭环系统不仅满足系统约束,而且对不确定扰动输入和解算误差具有鲁棒性.最后以工业聚丙烯多牌号切换过程控制为例,仿真验证本文算法的有效性. 展开更多
关键词 HAMMERSTEIN模型 模型预测控制 约束控制 输入到状态稳定性 L2增益
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非线性控制系统的输入-状态稳定性及有关问题 被引量：5
15
作者 范子彦 韩正之 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期473-477,共5页
输入-状态稳定性是 80年代末对非线性控制系统提出的一个有用的概念 ,由于其具有广泛的应用背景 ,而得到普遍的重视 .本文介绍进入 90年代以来对这种稳定性以及由此派生出来的其他稳定性研究的主要成果 ,讨论了相关的镇定问题 。
关键词 非线性控制系统 输入-状态稳定性 可镇定性 LYAPUNOV函数
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非线性广义系统的输入-状态稳定性 被引量：3
16
作者 马合保 康会光 《安徽大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第2期9-11,共3页
研究非线性广义系统的输入-状态稳定性问题.输入-状态稳定性是非线性控制系统的一个重要性质,基于非线性系统的输入-状态稳定性概念,给出非线性广义系统输入-状态稳定(ISS)的定义,并利用ISS-Lyapunov函数给出非线性广义系统输入-状态稳... 研究非线性广义系统的输入-状态稳定性问题.输入-状态稳定性是非线性控制系统的一个重要性质,基于非线性系统的输入-状态稳定性概念,给出非线性广义系统输入-状态稳定(ISS)的定义,并利用ISS-Lyapunov函数给出非线性广义系统输入-状态稳定的一个充分条件. 展开更多
关键词 非线性广义系统 输入-状态稳定性 ISS-Lyapunov函数
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非线性切换广义系统的输入-状态稳定性 被引量：9
17
作者 高在瑞 沈艳霞 纪志成 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期385-391,共7页
针对一类非线性切换广义系统,分两种情况对其输入–状态稳定性问题进行了研究.采用平均驻留时间方法,通过设计适当的切换规则,给出了非线性切换广义系统整体输入–状态稳定的充分条件.相较于已有的控制方法,该方法无需构造输入–状态稳... 针对一类非线性切换广义系统,分两种情况对其输入–状态稳定性问题进行了研究.采用平均驻留时间方法,通过设计适当的切换规则,给出了非线性切换广义系统整体输入–状态稳定的充分条件.相较于已有的控制方法,该方法无需构造输入–状态稳定的Lyapunov函数以及无需设计控制器的具体结构,这在一定程度上方便了控制器的设计.最后,两个仿真算例表明了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 非线性广义系统 切换系统 平均驻留时间方法 输入-状态稳定
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非线性切换系统的输入输出对状态稳定 被引量：2
18
作者 林相泽 邹云 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期303-308,共6页
为观测和估计切换系统状态,该文提出了一类非线性切换系统一致输入输出对状态稳定的充分条件。在一定条件下将切换系统化为受扰动系统。利用受扰动系统一致输入输出对状态稳定的结论,证明了非线性切换系统一致输入输出对状态稳定,存在... 为观测和估计切换系统状态,该文提出了一类非线性切换系统一致输入输出对状态稳定的充分条件。在一定条件下将切换系统化为受扰动系统。利用受扰动系统一致输入输出对状态稳定的结论,证明了非线性切换系统一致输入输出对状态稳定,存在光滑的李亚普诺夫函数和存在状态模估计器三者之间的等价关系。讨论了切换系统一致输入输出对状态稳定与其它相关稳定性之间的关系。 展开更多
关键词 切换系统 输入输出对状态稳定 状态模估计器 李亚普诺夫函数
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组合体航天器输入-状态稳定姿态接管控制 被引量：2
19
作者 吕跃勇 方慧 +1 位作者 秦堂皓 郭延宁 《宇航学报》 CSCD 北大核心 2021年第7期873-880,共8页
本文针对具有对抗性力矩输出能力的空间非合作目标,研究了基于输入-状态稳定理论的组合体航天器姿态接管控制方法。首先,建立了基于相互作用力矩实时计算的组合体姿态激励-响应映射关系,实现了对组合体航天器姿态运动的准确描述;然后,... 本文针对具有对抗性力矩输出能力的空间非合作目标,研究了基于输入-状态稳定理论的组合体航天器姿态接管控制方法。首先,建立了基于相互作用力矩实时计算的组合体姿态激励-响应映射关系,实现了对组合体航天器姿态运动的准确描述;然后,基于输入-状态稳定性理论设计了不依赖系统模型参数的姿态接管控制器并给出了参数选择范围,实现了对存在有界不确定对抗力矩非合作目标的姿态接管;最后通过数值仿真校验了控制方法的有效性。 展开更多
关键词 组合体航天器 非合作目标 输入-状态稳定 姿态接管控制 激励-响应映射
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非线性广义系统的局部输入-状态稳定性 被引量：1
20
作者 马合保 贤锋 《江西师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2012年第4期347-349,共3页
利用LISS-Lyapunov函数研究非线性广义系统的局部输入-状态稳定性问题.根据局部输入-状态稳定性要求初始状态和输入在一定范围内变化,给出非线性广义系统的相应定义,得到非线性广义系统局部输入-状态稳定(LISS)的1个充分条件.
关键词 非线性广义系统 局部输入-状态稳定性 LISS-Lyapunov函数
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