基于非线性切换函数的动平衡系统控制研究

1

作者 韩顺杰 赵明宇 艾新 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第10期241-243,共3页

将具有非线性切换函数的滑模变结构控制方法引入到砂轮动平衡控制领域。提出了一种改善直流电动机速度控制系统动态性能的新方法,该方法基于变结构控制理论,通过引入非线性切换函数,解决了快速的动态响应和禁止超调间的矛盾要求,有效地... 将具有非线性切换函数的滑模变结构控制方法引入到砂轮动平衡控制领域。提出了一种改善直流电动机速度控制系统动态性能的新方法,该方法基于变结构控制理论,通过引入非线性切换函数,解决了快速的动态响应和禁止超调间的矛盾要求,有效地缩短了调节时间。 展开更多

关键词 动平衡 砂轮 滑模变结构控制 非线性切换函数

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一类不确定非线性切换系统的鲁棒容错控制 被引量：15

2

作者 赵军 金刚 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期209-211,共3页

利用共同Lyapunov函数技术,研究了一类含有结构参数不确定性和未知非线性扰动的非线性切换系统的鲁棒容错控制问题·给出了各个子系统的状态反馈控制器的设计,使得闭环系统对于结构参数不确定性和未知非线性扰动具有鲁棒性,并且在... 利用共同Lyapunov函数技术,研究了一类含有结构参数不确定性和未知非线性扰动的非线性切换系统的鲁棒容错控制问题·给出了各个子系统的状态反馈控制器的设计,使得闭环系统对于结构参数不确定性和未知非线性扰动具有鲁棒性,并且在任意切换下保证闭环系统是全局渐近稳定的·同时当系统的执行器失效时,通过预先给定的失效集,使得闭环系统对于所有发生在给定失效集的执行器失效,在任意切换下是全局渐近稳定的·最后用具体的例子验证了本文设计方法的可行性和有效性· 展开更多

关键词 非线性切换系统 共同LYAPUNOV函数 鲁棒控制 容错控制 执行器失效

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磁通切换型磁阻电机系统的非线性仿真模型 被引量：6

3

作者 王道涵 王秀和 张冉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第30期76-83,共8页

磁通切换型磁阻电机(flux switching motor,FSM)是近年来出现的一种新型双凸极无刷电机,独特的结构和工作原理使其建模与动态仿真成为难点。为了较准确地研究其电磁特性,基于傅里叶级数和数值拟合的方法,构造了FSM的高阶连续非线性电感... 磁通切换型磁阻电机(flux switching motor,FSM)是近年来出现的一种新型双凸极无刷电机,独特的结构和工作原理使其建模与动态仿真成为难点。为了较准确地研究其电磁特性,基于傅里叶级数和数值拟合的方法,构造了FSM的高阶连续非线性电感函数,据此建立了整个FSM系统的数字仿真模型,分析了其动态特性;设计了一台2.2kW、8/4极结构FSM样机,进行了实验研究,实验和仿真结果对比表明:所建立的非线性模型能够较好地反映FSM系统的实际工作特性,为该电机的设计、性能分析以及控制策略等提供了参考。 展开更多

关键词 磁通切换型磁阻电机 非线性电感模型 高阶连续函数

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不确定非线性切换系统的鲁棒H_∞控制 被引量：3

4

作者 赵胜芝 赵军 +1 位作者 张庆灵 付俊 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期606-610,共5页

讨论了一类不确定非线性切换系统的鲁棒H∞控制问题．首先,基于多Lyapunov函数方法,设计状态反馈控制器以及切换律,使得对于所有允许的不确定性．相应的闭环系统渐近稳定又具有指定的L2-增益．该问题可解的充分条件以一组含有纯量函数... 讨论了一类不确定非线性切换系统的鲁棒H∞控制问题．首先,基于多Lyapunov函数方法,设计状态反馈控制器以及切换律,使得对于所有允许的不确定性．相应的闭环系统渐近稳定又具有指定的L2-增益．该问题可解的充分条件以一组含有纯量函数的偏微分不等式形式给出,此偏微分不等式较一般Hamilton-Jacobi不等式更具可解性．所提出的方法不要求任何一个子系统渐近稳定．接着作为应用,借助混杂状态反馈策略讨论了非切换不确定非线性系统的鲁棒H∞控制问题．最后通过一个简单例子说明了控制设计方法的可行性． 展开更多

关键词 非线性切换系统 H∞控制 多LYAPUNOV函数

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一类不确定非线性切换系统的鲁棒稳定性 被引量：3

5

作者 赵胜芝 赵军 张庆灵 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期595-597,共3页

充分利用结构特点,通过标称系统各部分的稳定性获得一类不确定非线性切换系统的鲁棒稳定性.当标称系统的线性部分及零动态均存在共同Lyapunov函数时,通过构造依赖于不确定参数的共同Lyapunov函数得到整个系统在任意切换下的鲁棒稳定性.... 充分利用结构特点,通过标称系统各部分的稳定性获得一类不确定非线性切换系统的鲁棒稳定性.当标称系统的线性部分及零动态均存在共同Lyapunov函数时,通过构造依赖于不确定参数的共同Lyapunov函数得到整个系统在任意切换下的鲁棒稳定性.进一步,当标称系统的线性部分及零动态的各子系统都不渐近稳定时,通过设计切换律得到了该切换系统鲁棒稳定性的充分条件. 展开更多

关键词 非线性切换系统 零动态 共同LYAPUNOV函数 切换律 标称系统

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一类多输入级联非线性切换系统的全局镇定 被引量：4

6

作者 董亚丽 范姣姣 秦化淑 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期35-38,共4页

研究一类带有部分线性系统的多输入级联非线性切换系统的全局镇定问题.首先,给出保证线性部分有一致规范型的充分条件.其次,利用一致规范型及其零动态的共同二次Lyapunov函数设计状态反馈使得线性部分在任意切换律下镇定.最后,通过构造... 研究一类带有部分线性系统的多输入级联非线性切换系统的全局镇定问题.首先,给出保证线性部分有一致规范型的充分条件.其次,利用一致规范型及其零动态的共同二次Lyapunov函数设计状态反馈使得线性部分在任意切换律下镇定.最后,通过构造共同Lyapunov函数能实现闭环系统在任意切换律下的全局渐近稳定性. 展开更多

关键词 非线性切换系统 全局镇定 一致规范型 共同LYAPUNOV函数

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一类离散非线性切换系统的稳定性 被引量：2

7

作者 王娟 何俊杰 张礼涛 《郑州大学学报（理学版）》 CAS 北大核心 2012年第4期16-19,共4页

基于公共Lyapunov函数描述了在离散时间下一类不确定的切换非线性系统的L2增益分析以及控制合成问题,运用Lyapunov函数理论以及线性矩阵不等式,给出了一类不确定离散切换系统在任意切换律下的稳定性条件,并构造了反馈控制律使系统达到... 基于公共Lyapunov函数描述了在离散时间下一类不确定的切换非线性系统的L2增益分析以及控制合成问题,运用Lyapunov函数理论以及线性矩阵不等式,给出了一类不确定离散切换系统在任意切换律下的稳定性条件,并构造了反馈控制律使系统达到干扰衰减及内稳定性. 展开更多

关键词 非线性切换系统 公共Lyapunov函数 渐近稳定 L2增益 控制合成

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约束非线性系统切换鲁棒预测控制 被引量：3

8

作者 赵敏 李少远 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期495-500,共6页

采用"分段蕴含"(PWE)方法,用一组线性变参数模型(LPV)近似约束非线性系统,降低模型近似的保守性.对每个LPV模型引入参数Lyapunov函数,得到稳定的控制律,并施加于非线性系统.当检测到LPV模型发生切换时,根据可行域的离线设计... 采用"分段蕴含"(PWE)方法,用一组线性变参数模型(LPV)近似约束非线性系统,降低模型近似的保守性.对每个LPV模型引入参数Lyapunov函数,得到稳定的控制律,并施加于非线性系统.当检测到LPV模型发生切换时,根据可行域的离线设计方法确定适当的切换律,使系统按照设定的规则切换,保证切换后的初始状态可行.在文章最后给出了基于切换策略的控制算法的可行性和稳定性.与传统非线性预测控制相比,基于切换策略的鲁棒预测控制方法保守性更低,计算量更小. 展开更多

关键词 约束非线性系统 鲁棒预测控制 多LPV蕴含 参数Lyapunov函数 切换策略

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一类不确定非线性切换系统的鲁棒H_∞控制 被引量：2

9

作者 付主木 费树岷 龙飞 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2006年第6期651-654,共4页

研究一类不确定非线性切换系统的鲁棒H∞控制问题.利用共同Lyapunov函数和凸组合技术,给出了由线性矩阵不等式表示的使闭环系统渐近稳定且满足鲁棒H∞性能的充分条件,设计了切换策略;最后给出了一个数值仿真实例表明结论的有效性.该结... 研究一类不确定非线性切换系统的鲁棒H∞控制问题.利用共同Lyapunov函数和凸组合技术,给出了由线性矩阵不等式表示的使闭环系统渐近稳定且满足鲁棒H∞性能的充分条件,设计了切换策略;最后给出了一个数值仿真实例表明结论的有效性.该结果对一类不确定线性切换系统的鲁棒H∞控制也成立. 展开更多

关键词 非线性切换系统 共同LYAPUNOV函数 鲁棒H∞控制 线性矩阵不等式

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一类非线性切换系统基于观测器的稳定性分析 被引量：4

10

作者 周强 武玉强 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2007年第4期432-436,共5页

针对在实际工程系统中状态不可观测的困难,考虑了同时包含李普希兹非线性干扰项和不确定项的切换系统的稳定性问题.在一定的假设条件下,讨论了系统的滑模观测器.在不确定项满足匹配条件的情况下,基于滑模观测器的设计,利用多李亚普诺夫... 针对在实际工程系统中状态不可观测的困难,考虑了同时包含李普希兹非线性干扰项和不确定项的切换系统的稳定性问题.在一定的假设条件下,讨论了系统的滑模观测器.在不确定项满足匹配条件的情况下,基于滑模观测器的设计,利用多李亚普诺夫函数方法得到了保证误差切换系统渐近稳定的充分条件,所设计的滑模观测器成为切换系统的渐近稳定的观测器.这为非线性切换系统利用观测器进行稳定性分析提供了一个新视角.最后通过仿真算例验证了所提方案的正确有效性. 展开更多

关键词 非线性切换系统 滑模观测器 渐近稳定 多李亚普诺夫函数

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一类非线性切换系统状态观测器的设计 被引量：2

11

作者 张霄力 范玉顺 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2004年第8期67-69,共3页

考虑了一类标称系统存在共同Lyapunov函数的不确定非线性切换系统的鲁棒状态观测器的设计问题。系统具有满足Lipschitz条件的非线性项，不确定项不满足匹配条件，设计出了该系统在任意切换策略下的鲁棒渐近状态观测器。仿真结果表明所... 考虑了一类标称系统存在共同Lyapunov函数的不确定非线性切换系统的鲁棒状态观测器的设计问题。系统具有满足Lipschitz条件的非线性项，不确定项不满足匹配条件，设计出了该系统在任意切换策略下的鲁棒渐近状态观测器。仿真结果表明所设计观测器的有效性。 展开更多

关键词 非线性切换系统 状态观测器 设计 共同LYAPUNOV函数 稳定性

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电液位置系统的非线性校正与描述函数法分析 被引量：1

12

作者 曾宗桢 张小安 肖飞 《机床与液压》 北大核心 2005年第10期110-112,共3页

采用描述函数法,利用线性系统的理论和方法对电液系统进行频域分析,并且引入逻辑切换的非线性特性使其动态性能显著提高,和其它现代控制的状态反馈法相比,该方法具有简单、可行性高的优点。

关键词 非线性校正 逻辑切换 描述函数法

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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

13

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 非线性切换系统 H∞控制 多LYAPUNOV函数 非脆弱控制 鲁棒控制

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切换非线性系统的输出反馈周期事件触发控制 被引量：3

14

作者 李实 向峥嵘 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期1377-1386,共10页

本文针对一类在任意切换信号作用下的切换非线性系统,研究了其输出反馈周期事件触发控制问题.所考虑的非线性系统采用非严格反馈形式且含有未知时变控制系数。在本文中,仅利用采样时刻的系统输出.为了估计系统的不可量测的状态,基于采... 本文针对一类在任意切换信号作用下的切换非线性系统,研究了其输出反馈周期事件触发控制问题.所考虑的非线性系统采用非严格反馈形式且含有未知时变控制系数。在本文中,仅利用采样时刻的系统输出.为了估计系统的不可量测的状态,基于采样的系统输出构造了降维状态观测器.为了减少通信资源的利用,提出了一种新的输出反馈周期事件触发策略,该策略包含仅利用事件触发时刻的信息构造的输出反馈事件触发控制器以及仅在采样时刻间歇性监测的离散事件触发机制.通过选取可容许的采样周期及合适的公共Lyapunov函数,证明了闭环系统在任意切换下全局渐近稳定.最后,通过将本文中所给出的控制方案应用到数值算例中验证了其有效性. 展开更多

关键词 非线性系统 切换系统 周期事件触发控制 输出反馈 任意切换 公共Lyapunov函数方法

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网络环境下非线性切换系统的固定时间控制

15

作者 马加立 费树岷 崔国增 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1529-1536,共8页

本文针对一类不确定非线性切换系统,在控制系数和量化器参数未知的情况下,研究系统的自适应固定时间控制问题.首先,文章利用增加幂次积分法和共同Lyapunov函数设计带有可调参数的自适应控制器.然后,基于改进的固定时间控制理论,文章提... 本文针对一类不确定非线性切换系统,在控制系数和量化器参数未知的情况下,研究系统的自适应固定时间控制问题.首先,文章利用增加幂次积分法和共同Lyapunov函数设计带有可调参数的自适应控制器.然后,基于改进的固定时间控制理论,文章提出有效的参数调节律,从而实现闭环系统的固定时间稳定性.最后,通过仿真实验验证所提控制算法的有效性. 展开更多

关键词 非线性切换系统 未知控制系数 量化输入 共同LYAPUNOV函数 固定时间控制

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切换非线性系统的指数拟无源化及其镇定

16

作者 檀胜男 庞洪博 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第2期183-192,共10页

为解决切换非线性系统的指数拟无源化及其镇定问题,采用多存储函数方法,针对一般切换非线性系统,提出指数拟无源的概念;针对一类切换严格反馈系统,将拟无源化方法和Backstepping技术结合,构造性的设计依赖于状态的切换信号和反馈控制器... 为解决切换非线性系统的指数拟无源化及其镇定问题,采用多存储函数方法,针对一般切换非线性系统,提出指数拟无源的概念;针对一类切换严格反馈系统,将拟无源化方法和Backstepping技术结合,构造性的设计依赖于状态的切换信号和反馈控制器.研究结果表明:解决切换严格反馈系统的指数拟无源化问题,得到闭环系统的实用稳定性.研究结论克服了相对阶为1和最小相位的限制,并且不要求子系统在激活时具有指数拟无源性的限制,仅要求切换非线性系统整体的指数拟无源性. 展开更多

关键词 切换非线性系统 BACKSTEPPING 多存储函数 指数拟无源化 实用稳定

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一类切换系统的连续分段Lyapunov函数 被引量：7

17

作者 杨磊 金海燕 +1 位作者 张果 李俊民 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期339-343,共5页

切换系统是一类重要的混合动态系统,其稳定性不但与子系统是否稳定有关,还与切换控制函数有关。本文分析了在特定切换控制函数作用下,切换系统的稳定性,用连续分段Lyapunov函数讨论了切换系统稳定的充分条件。它不但适用于线性切换系统... 切换系统是一类重要的混合动态系统,其稳定性不但与子系统是否稳定有关,还与切换控制函数有关。本文分析了在特定切换控制函数作用下,切换系统的稳定性,用连续分段Lyapunov函数讨论了切换系统稳定的充分条件。它不但适用于线性切换系统,对非线性系统也适用。连续分段Lyapunov函数的条件比公共Lyapunov函数和多Lyapunov函数的条件容易满足,能够分析含有不稳定子系统的切换系统的稳定性。最后给出两个例子说明了连续分段Lyapunov函数方法的有效性。 展开更多

关键词 非线性系统 LYAPUNOV函数 切换系统 混合动态系统 离散事件动态系统

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非线性多模型控制及仿真研究 被引量：9

18

作者 张智焕 王树青 王让定 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2003年第7期919-921,共3页

连续发酵过程是一个强非线性的生化反应过程,其控制已成为一个难点。传统的预测函数控制一般只能处理线性对象。通过对非线性动态过程的多模型建模,提出了基于加权的多模型自适应预测函数控制方法,用于大范围的非线性连续发酵过程控制,... 连续发酵过程是一个强非线性的生化反应过程,其控制已成为一个难点。传统的预测函数控制一般只能处理线性对象。通过对非线性动态过程的多模型建模,提出了基于加权的多模型自适应预测函数控制方法,用于大范围的非线性连续发酵过程控制,实现了多模型之间的无扰切换。仿真结果表明:跟踪性能优良,鲁棒性强,说明了该方法对非线性系统大范围控制的有效性。 展开更多

关键词 非线性系统 多模型 预测函数控制 模型切换

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一类非线性不确定时滞系统的混杂状态反馈H_∞鲁棒控制 被引量：7

19

作者 聂宏 赵军 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期567-572,共6页

利用混杂状态反馈控制策略研究一类非线性不确定时滞系统的H∞鲁棒控制问题.假定在给定的控制器集合中有有限个备选的状态反馈控制器,并且每个单一的连续控制器都不能使系统具有鲁棒H∞性能.当控制器的增益矩阵已知时,基于单Lyapunov函... 利用混杂状态反馈控制策略研究一类非线性不确定时滞系统的H∞鲁棒控制问题.假定在给定的控制器集合中有有限个备选的状态反馈控制器,并且每个单一的连续控制器都不能使系统具有鲁棒H∞性能.当控制器的增益矩阵已知时,基于单Lyapunov函数技术和凸组合条件给出控制器切换方案以确保非线性不确定时滞系统具有鲁棒H∞性能.当控制器的增益矩阵未知时,使用多Lyapunov函数技术得到了问题可解的另一个充分条件,同时还给出了混杂状态反馈H∞控制器的设计. 展开更多

关键词 控制器切换 非线性不确定时滞系统 单LYAPUNOV函数 多LYAPUNOV函数 线性矩阵不等式(LMI)

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一类非线性系统的滑模振动主动控制 被引量：2

20

作者 赵永辉 胡海岩 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期308-312,共5页

基于滑模控制理论 ,研究了一类外激励作用下多自由度非线性系统的振动主动控制问题。利用滑模可达条件建立了滑模控制律。为解决外激励不可测所带来的控制律的不确定性问题 ,本文利用已知的外激励的上界这一参数消除了控制律的不确定性... 基于滑模控制理论 ,研究了一类外激励作用下多自由度非线性系统的振动主动控制问题。利用滑模可达条件建立了滑模控制律。为解决外激励不可测所带来的控制律的不确定性问题 ,本文利用已知的外激励的上界这一参数消除了控制律的不确定性。利用 H∞最优控制论设计了切换函数。数值仿真结果表明 ,本文给出的控制方法能明显减小振动的幅值。特别是在外激励满足所谓的匹配条件下 。 展开更多

关键词 非线性系统 滑模控制 振动主动控制 切换函数 机翼

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