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具有非光滑Lyapunov函数控制系统的反馈控制器设计及仿真 被引量:1
1
作者 娄志娥 高岩 薛晨曦 《上海理工大学学报》 EI CAS 北大核心 2008年第4期365-368,共4页
研究了Lyapunov函数为一类非光滑函数——极大值函数时,控制系统反馈控制器设计中的数值计算问题,并给出了对系统进行分段常数反馈控制的具体实现方法和步骤.仿真实验结果表明了该控制方法的可行性和有效性.
关键词 控制系统 镇定 lyapunov函数 光滑优化 广义牛顿法
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基于Lyapunov-MPC方法的非合作目标近距离抵近控制
2
作者 杜兴瑞 孟云鹤 陆璐 《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期85-94,共10页
针对航天器近距离视线抵近同时存在轨道与姿态机动的非合作目标特定方位控制问题,提出了一种基于控制Lyapunov函数(CLF)的模型预测控制方法 (LMPC)。首先,根据视线坐标系下的轨道动力学方程,建立了满足视线指向要求的航天器相对轨道动... 针对航天器近距离视线抵近同时存在轨道与姿态机动的非合作目标特定方位控制问题,提出了一种基于控制Lyapunov函数(CLF)的模型预测控制方法 (LMPC)。首先,根据视线坐标系下的轨道动力学方程,建立了满足视线指向要求的航天器相对轨道动力学模型,并推导了期望轨道的解析表达式。其次,利用MPC方法设计控制器进行在线优化控制,并通过纳入基于李雅普洛夫方法的非线性反步控制的显式特征,构建收缩约束式,以确保闭环稳定性。接着,对基于LMPC的控制方法的递归可行性和闭环稳定性进行了证明。最后,仿真结果证明了所设计的LMPC轨迹跟踪方法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 合作目标 近距离视线抵近 线性动力学系统 控制lyapunov函数 模型预测控制
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非理想条件下MMC-SAPF的Lyapunov函数控制策略 被引量:6
3
作者 程启明 江畅 +1 位作者 王玉娇 马信乔 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期68-75,共8页
模块化多电平变流器(MMC)逐渐被应用于并联型有源滤波器(SAPF)。针对电力系统的非理想运行状态,提出了一种基于Lyapunov函数的正负序分离的控制策略,该控制策略可根据SAPF的容量灵活地选择补偿信号。首先根据MMC型SAPF(MMC-SAPF)的数学... 模块化多电平变流器(MMC)逐渐被应用于并联型有源滤波器(SAPF)。针对电力系统的非理想运行状态,提出了一种基于Lyapunov函数的正负序分离的控制策略,该控制策略可根据SAPF的容量灵活地选择补偿信号。首先根据MMC型SAPF(MMC-SAPF)的数学模型,建立经正负序分离后MMC-SAPF的Lyapunov函数控制器模型,选择最优控制增益;其次加入适用于电网非理想条件下的准比例谐振环流控制、电容电压控制器以提高系统性能;最后基于MATLAB/Simulink软件仿真平台和硬件实验平台,分别在理想、非理想条件下验证了所提Lyapunov函数控制策略对MMC-SAPF的有效性和优越性。仿真和实验结果表明所提Lyapunov函数控制策略能够快速、准确地补偿电流谐波,具有调节参数少、鲁棒性强、控制精度高等优点。 展开更多
关键词 理想条件 换流器 MMC SAPF lyapunov函数控制策略 正负序分离
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非线性仿射控制系统的C^0镇定性 被引量:3
4
作者 陈少白 谭光兴 毛宗源 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1005-1008,共4页
通过Lyapunov函数设计反馈控制器使得非线性仿射控制系统全局渐进稳定是一种有效的方法.为了使得反馈控制器具有连续性,Sontag提出控制Lyapunov函数应具有小控制性,即要求在原点连续反馈控制器存在,该条件在实际中无法应用.针对这一... 通过Lyapunov函数设计反馈控制器使得非线性仿射控制系统全局渐进稳定是一种有效的方法.为了使得反馈控制器具有连续性,Sontag提出控制Lyapunov函数应具有小控制性,即要求在原点连续反馈控制器存在,该条件在实际中无法应用.针对这一问题本文提出了聚点条件来保证反馈控制器具有连续性,该条件直接对选择的控制Lyapunov函数进行检验,并且聚点条件还是必要的;文章将控制Lyapunov函数的严格不等式放宽为非严格的不等式,提出非严格控制Lyapunov函数,利用LaSalle定理得到:采用满足聚点条件的非严格控制Lyapunov函数来设计连续反馈控制器,非线性仿射控制系统是全局渐进稳定,扩大了控制Lyapunov函数的寻找范围:最后通过对一种带摩擦的弹簧系统进行验证. 展开更多
关键词 线性仿射控制系统 C^0镇定 控制lyapunov函数 非严格控制lyapunov函数
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基于动力学系统的非完整移动机器人的跟踪控制 被引量:16
5
作者 肖本贤 张松灿 +2 位作者 刘海霞 赵明阳 王群京 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期1263-1266,共4页
为解决具有两个驱动轮的受非完整约束移动机器人的轨迹跟踪问题,文章从机器人的动力学和运动学模型出发,设计出一种结构简单的控制器,该控制器利用单神经元网络的自学习和自适应能力,来克服未建模的系统扰动,并用Lyapunov函数对所设计... 为解决具有两个驱动轮的受非完整约束移动机器人的轨迹跟踪问题,文章从机器人的动力学和运动学模型出发,设计出一种结构简单的控制器,该控制器利用单神经元网络的自学习和自适应能力,来克服未建模的系统扰动,并用Lyapunov函数对所设计的控制器进行了稳定性分析。最后仿真结果验证了所设计的控制器的有效性。 展开更多
关键词 移动机器人 完整约束 lyapunov函数 轨迹跟踪
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基于神经网络的非完整移动机器人鲁棒跟踪控制 被引量:12
6
作者 彭金柱 王耀南 余洪山 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期823-827,共5页
针对受非完整条件约束的移动机器人存在的高度非线性、不确定性和外部干扰,提出了一种基于神经网络的鲁棒跟踪控制策略。该控制策略能够对系统中的未知的不确定性和干扰进行补偿。基于Lyapunov方法对控制系统进行设计,保证了系统的稳定... 针对受非完整条件约束的移动机器人存在的高度非线性、不确定性和外部干扰,提出了一种基于神经网络的鲁棒跟踪控制策略。该控制策略能够对系统中的未知的不确定性和干扰进行补偿。基于Lyapunov方法对控制系统进行设计,保证了系统的稳定性,改善了系统的动态性能。速度跟踪误差、神经网络权值误差和边界估计误差全局有界。仿真实验表明,该控制方法具有很强的鲁棒性和自适应能力。 展开更多
关键词 完整约束 移动机器人 神经网络 lyapunov函数
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一类不确定时延网络控制系统的非脆弱H_∞保成本控制 被引量:15
7
作者 孙文安 孙风杰 +1 位作者 裴炳南 张强 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期53-59,共7页
针对控制器具有加法摄动和乘法摄动的一类不确定时延网络控制系统,研究非脆弱H∞保成本控制问题。考虑不大于一个采样周期的不确定时延和有限能量的外部扰动,基于Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,对于所有容许的不确定性使得闭环系统... 针对控制器具有加法摄动和乘法摄动的一类不确定时延网络控制系统,研究非脆弱H∞保成本控制问题。考虑不大于一个采样周期的不确定时延和有限能量的外部扰动,基于Lyapunov理论和线性矩阵不等式方法,对于所有容许的不确定性使得闭环系统渐近稳定,得到了该系统非脆弱H∞保成本控制律存在的充分条件。利用这几个低保守性的充分条件容易检验一类不确定时延网络控制系统的渐近稳定性,并且满足H∞成本指标上界。最后用仿真例子表明所给出的结果是有效的。 展开更多
关键词 网络控制系统 脆弱H∞保成本控制 lyapunov函数 线性矩阵不等式 渐近稳定性
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船舶航向非线性系统鲁棒跟踪控制 被引量:30
8
作者 罗伟林 邹早建 李铁山 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期893-895,共3页
对船舶航向非线性系统,提出了一种基于神经网络方法的鲁棒跟踪控制器.系统由船舶运动非线性响应模型和舵机伺服系统串联构成,其中运动响应模型考虑了建模误差和外界干扰力等非匹配不确定性.对建模误差和期望舵角的一阶导数项应用在线二... 对船舶航向非线性系统,提出了一种基于神经网络方法的鲁棒跟踪控制器.系统由船舶运动非线性响应模型和舵机伺服系统串联构成,其中运动响应模型考虑了建模误差和外界干扰力等非匹配不确定性.对建模误差和期望舵角的一阶导数项应用在线二层神经网络予以辨识和补偿,不确定性干扰项处理应用L2增益设计.采用Lyapunov函数递推法,得到包括神经网络权值算法在内的跟踪控制器.跟踪误差和神经网络权值误差的一致终值有界性保证了系统的鲁棒稳定性,合理的控制器参数选择保证了控制精度.仿真结果验证了控制器的有效性. 展开更多
关键词 船舶航向跟踪控制 匹配不确定性 神经网络 L2增益设计 lyapunov函数递归设计
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一类不确定脉冲混合系统的非脆弱控制器设计 被引量:6
9
作者 陈国培 李俊民 杨莹 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期65-70,共6页
针对离散部分为有限状态自动机的脉冲混合系统,在控制器增益出现参数不确定性的情况下,给出一种非脆弱的控制方法.同时考虑系统两部分的稳定性,提出了整个系统渐近稳定的概念.然后,基于最优路径的思想,通过控制事件的触发,使离散状态沿... 针对离散部分为有限状态自动机的脉冲混合系统,在控制器增益出现参数不确定性的情况下,给出一种非脆弱的控制方法.同时考虑系统两部分的稳定性,提出了整个系统渐近稳定的概念.然后,基于最优路径的思想,通过控制事件的触发,使离散状态沿着最优路径无限次进入期望集,达到渐近稳定.同时,利用多Lyapunov函数方法,在连续子系统的加性摄动有界的情况下求解线性矩阵不等式,确定控制器的增益,使其也达到渐近稳定,从而使整个混合系统达到渐近稳定. 展开更多
关键词 不确定性 脉冲混合系统 脆弱控制 lyapunov函数
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非仿射纯反馈非线性切换系统自适应控制 被引量:1
10
作者 陈龙胜 王琦 何国毅 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期981-986,共6页
针对一类单输入单输出的非仿射纯反馈非线性切换系统,研究了一种在任意切换下的自适应控制策略.首先,引入中值定理处理系统的非仿射特性问题,并利用径向基函数神经网络逼近系统的未知非线性动态.然后,采用Nussbaum函数处理系统控制增益... 针对一类单输入单输出的非仿射纯反馈非线性切换系统,研究了一种在任意切换下的自适应控制策略.首先,引入中值定理处理系统的非仿射特性问题,并利用径向基函数神经网络逼近系统的未知非线性动态.然后,采用Nussbaum函数处理系统控制增益未知的问题,且在反演设计的每一步引入低通滤波器以解决"微分爆炸"问题.最后,基于共同Lyapunov函数设计状态反馈控制器,并分析闭环系统的稳定性.所设计的控制器避免了切换发生时控制参数跳变和调节参数过多的问题,减少了计算负荷,可以保证闭环系统所有信号半全局一致有界,且跟踪误差可收敛到原点的一个较小邻域.仿真结果验证了控制策略的有效性. 展开更多
关键词 仿射纯反馈系统 切换系统 神经网络 共同lyapunov函数 NUSSBAUM函数
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非线性广义离散区间系统的鲁棒非脆弱H_∞控制 被引量:3
11
作者 苏晓明 刘芳玲 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期305-309,共5页
研究一类含有非线性扰动的广义离散区间系统的鲁棒非脆弱H∞控制问题,所研究的非线性扰动满足Lipschitz条件.首先,利用Lyapunov函数理论,研究不确定非线性广义系统的鲁棒H∞控制问题;其次,以线性矩阵不等式(LMI)形式,给出了系统鲁棒非脆... 研究一类含有非线性扰动的广义离散区间系统的鲁棒非脆弱H∞控制问题,所研究的非线性扰动满足Lipschitz条件.首先,利用Lyapunov函数理论,研究不确定非线性广义系统的鲁棒H∞控制问题;其次,以线性矩阵不等式(LMI)形式,给出了系统鲁棒非脆弱H∞控制器存在的充分条件,使得对于所有容许不确定性,闭环系统都允许且H∞性能指标满足给定上界.同时,给出状态反馈控制器的设计方法;最后,用数值例子表明了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 线性 广义离散区间系统 脆弱H∞控制 lyapunov函数 线性矩阵不等式(LMI)
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基于Lyapunov方法的非合作目标接近与视线跟踪 被引量:3
12
作者 高登巍 罗建军 马卫华 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期577-583,共7页
研究了接近和跟踪同时存在姿态翻滚和轨道机动的非合作目标轨道姿态6-DOF联合控制问题。综合视线坐标系下相对运动动力学模型和追踪航天器姿态动力学模型,建立姿轨联合动力学模型。由于系统模型存在很强的非线性,所以对系统模型先进行... 研究了接近和跟踪同时存在姿态翻滚和轨道机动的非合作目标轨道姿态6-DOF联合控制问题。综合视线坐标系下相对运动动力学模型和追踪航天器姿态动力学模型,建立姿轨联合动力学模型。由于系统模型存在很强的非线性,所以对系统模型先进行预处理,将其转化成利于控制器设计的形式,采用Lyapunov最小-最大方法对同时存在姿态翻滚和轨道机动的非合作目标设计了自主接近和随动跟踪控制律。通过仿真验证了模型和控制方法的有效性。 展开更多
关键词 姿轨联合控制 计算机仿真 lyapunov函数 数学模型 线性动力学系统 目标 六自由度 跟踪(位置) 轨迹 视线坐标系 合作 视线
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非合作式自主交会对接的自适应鲁棒控制
13
作者 李斌 冯云昊 +1 位作者 王强 杜柳 《现代电子技术》 2011年第17期163-165,168,共4页
研究非合作式自主交会对接的近距离接近问题,以一个翻转卫星的平面追踪问题为例子,用交会对接过程中外界干扰的估计值构造能量函数,根据Lyapunov稳定判据提出一种自适应鲁棒控制率。最后进行的数字仿真验证了该控制率是可行的,并且满足... 研究非合作式自主交会对接的近距离接近问题,以一个翻转卫星的平面追踪问题为例子,用交会对接过程中外界干扰的估计值构造能量函数,根据Lyapunov稳定判据提出一种自适应鲁棒控制率。最后进行的数字仿真验证了该控制率是可行的,并且满足非合作式自主交会对接的高精度和抗干扰的要求。 展开更多
关键词 自主交会对接 合作目标 lyapunov函数 自适应鲁棒控制
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一类线性不确定切换系统的非脆弱控制器设计
14
作者 李春娟 何墉 《现代电子技术》 2010年第18期197-199,共3页
针对一类线性不确定切换系统,利用公共Lyapunov函数的方法,给出了当所设计的控制器存在加性摄动时鲁棒非脆弱控制器存在的条件。该控制器能够保证闭环切换系统在任意切换律下渐近稳定。然后应用线性矩阵不等式将鲁棒非脆弱控制器的设计... 针对一类线性不确定切换系统,利用公共Lyapunov函数的方法,给出了当所设计的控制器存在加性摄动时鲁棒非脆弱控制器存在的条件。该控制器能够保证闭环切换系统在任意切换律下渐近稳定。然后应用线性矩阵不等式将鲁棒非脆弱控制器的设计问题转化为一组线性矩阵不等式的可行解问题,从而可借助Matlab中的LMI工具箱直接求解。最后通过仿真算例验证所提方法的有效性。 展开更多
关键词 切换系统 公共lyapunov函数 脆弱控制 MATLAB
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基于阶梯隶属度函数的离散T-S模糊系统H_∞控制 被引量:4
15
作者 曹开锐 班晓军 +1 位作者 黄显林 姜肖楠 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期107-113,共7页
针对离散T-S模糊控制系统,提出了一种基于阶梯隶属度函数的H_∞控制器设计方法。为了增加控制器设计的自由度,采用模糊Lyapunov函数作为候选Lyapunov函数,并利用非并行补偿控制器进行闭环控制。进一步利用阶梯隶属度函数逼近T-S模糊模... 针对离散T-S模糊控制系统,提出了一种基于阶梯隶属度函数的H_∞控制器设计方法。为了增加控制器设计的自由度,采用模糊Lyapunov函数作为候选Lyapunov函数,并利用非并行补偿控制器进行闭环控制。进一步利用阶梯隶属度函数逼近T-S模糊模型的隶属度函数,根据阶梯隶属度函数取值的离散性和有限性,描述闭环系统稳定性和性能的模糊矩阵不等式可以被转换为若干线性矩阵不等式。由于隶属度函数的信息被引入到控制器设计之中,降低了控制器设计的保守程度。相比于传统的H_∞控制方法,所提出的方法能够设计出具有更小H_∞性能指标的模糊控制器。给出了一个数值仿真示例验证了方法的有效性。 展开更多
关键词 离散T—S模糊模型 模糊lyapunov函数 并行补偿 阶梯隶属度函数 H∞控制器设计 线性矩阵不等式
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一类非线性切换系统的非脆弱鲁棒H∞控制 被引量:1
16
作者 李莉莉 冯佳昕 赵军 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期471-474,共4页
针对一类不确定非线性切换系统,在控制器存在摄动的情况下,给出了非脆弱状态反馈控制器和切换律的设计方案.利用多Lyapunov函数方法,通过子系统之间的切换,使系统对所有允许的不确定性渐近稳定且具有H∞性能界.该问题可解的充分条件不... 针对一类不确定非线性切换系统,在控制器存在摄动的情况下,给出了非脆弱状态反馈控制器和切换律的设计方案.利用多Lyapunov函数方法,通过子系统之间的切换,使系统对所有允许的不确定性渐近稳定且具有H∞性能界.该问题可解的充分条件不依赖于Hamilton-Jacobi不等式,所提出的方法不要求任何一个子系统渐近稳定.作为应用,当单一的连续控制器难以实现时,借助混杂状态反馈策略,讨论了非切换不确定非线性的非脆弱鲁棒H∞控制问题.最后用一个例子验证了结论的有效性. 展开更多
关键词 线性切换系统 H∞控制 lyapunov函数 脆弱控制 鲁棒控制
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非退化Gevrey势能下拟周期Jacobi算子Lyapunov指数的正性与连续性 被引量:1
17
作者 胡苗苗 陶凯 《吉林大学学报(理学版)》 CAS 北大核心 2022年第6期1317-1325,共9页
使用解析逼近、次调和函数、Birkhoff遍历定理、大偏差定理和雪崩原理等方法,研究拟周期Jacobi算子模型所对应的Lyapunov指数的正则性问题,得到了在势能为非退化的Gevrey函数条件下,若频率是强Diophantine数,且势能的系数充分大时,Lyapu... 使用解析逼近、次调和函数、Birkhoff遍历定理、大偏差定理和雪崩原理等方法,研究拟周期Jacobi算子模型所对应的Lyapunov指数的正则性问题,得到了在势能为非退化的Gevrey函数条件下,若频率是强Diophantine数,且势能的系数充分大时,Lyapunov指数的正性和连续性都成立的结果.从而将SL(2,ℝ)的Schr dinger斜积流结果推广到了GL(2,ℝ)的Jacobi斜积流上. 展开更多
关键词 拟周期Jaocbi算子 退化Gevrey函数 lyapunov指数 连续性 正性
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三轴转台粗瞄控制系统非脆弱鲁棒滤波
18
作者 李月芳 周振华 王茂 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第7期153-158,共6页
提出一种基于广义分段仿射系统理论的非脆弱鲁棒滤波算法,解决一类参数不确定性体现为范数有界形式的连续广义分段仿射系统具有H∞性能指标且渐近稳定的弹性滤波器的设计问题。通过采用广义分段仿射Lyapunov函数、投影定理以及几个基本... 提出一种基于广义分段仿射系统理论的非脆弱鲁棒滤波算法,解决一类参数不确定性体现为范数有界形式的连续广义分段仿射系统具有H∞性能指标且渐近稳定的弹性滤波器的设计问题。通过采用广义分段仿射Lyapunov函数、投影定理以及几个基本引理,提出了对于由所设计弹性滤波器构成的滤波误差动态系统满足鲁棒H∞性能指标的反馈控制器设计方法。通过求解一组包含参变量的LMIs,可以得到保证广义分段仿射系统具有H∞性能的反馈控制器增益和渐进稳定弹性滤波器的待定系统矩阵,以及具有鲁棒控制性能的干扰抑制度γ=21. 425 4。 展开更多
关键词 粗瞄控制系统 分段仿射lyapunov函数 脆弱 鲁棒滤波 LMIS
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基于事件的非周期间歇牵制控制线性复杂网络的同步分析 被引量:2
19
作者 王瑞峰 丰建文 《南京信息工程大学学报(自然科学版)》 CAS 2019年第4期398-403,共6页
本文将事件激发和非周期间歇牵制控制进行有机结合,分析了一般线性复杂网络的全局同步问题.通过设计事件激发条件和受控节点选择规则,使受牵制控制节点集在满足一定条件下实现更新,从而不仅极大提高网络实现同步的效率,而且避免现有研... 本文将事件激发和非周期间歇牵制控制进行有机结合,分析了一般线性复杂网络的全局同步问题.通过设计事件激发条件和受控节点选择规则,使受牵制控制节点集在满足一定条件下实现更新,从而不仅极大提高网络实现同步的效率,而且避免现有研究中受控节点集随机选取导致保守性.构造简单的Lyapunov函数,应用稳定性理论和微分不等式,经过严格的数学理论分析得到了使该网络达到渐近指数同步的充分条件,同时也证明了受牵制节点集不可能在有限时间内进行无限次快速切换. 展开更多
关键词 同步 复杂网络 事件激发控制 周期间歇牵制控制 lyapunov函数
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非周期量化间歇控制的复杂动态网络同步分析 被引量:1
20
作者 吴冬梅 丰建文 +1 位作者 王劲毅 赵毅 《深圳大学学报(理工版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期424-431,共8页
带有多重时变时滞的复杂动态网络同步研究得到广泛关注.基于非周期量化间歇控制策略,讨论一类带有时变时滞耦合动态复杂网络的指数同步问题.通过构造适当的时间依赖Lyapunov函数,经过严格理论分析,得到保证该动态网络实现指数同步的若... 带有多重时变时滞的复杂动态网络同步研究得到广泛关注.基于非周期量化间歇控制策略,讨论一类带有时变时滞耦合动态复杂网络的指数同步问题.通过构造适当的时间依赖Lyapunov函数,经过严格理论分析,得到保证该动态网络实现指数同步的若干充分条件。通过数值模拟验证了所得理论结果的有效性和正确性。 展开更多
关键词 复杂动态网络 时滞 耦合 指数同步 周期量化间歇 控制策略 lyapunov函数
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