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带干扰项的ARZ交通流模型的时滞控制与ISS稳定性
1
作者
高彩霞
赵东霞
《数学物理学报(A辑)》
CSCD
北大核心
2024年第4期960-977,共18页
针对线性化之后的ARZ交通流模型,已有文献通常基于如下假设:一是系统的平衡态恰好等于自由流的速度,二是进入上游路段的交通量恰好等于交通需求的数学期望,三是边界反馈不考虑时滞因素的影响.该文抛开各类限制条件,结合时滞边界控制策略...
针对线性化之后的ARZ交通流模型,已有文献通常基于如下假设:一是系统的平衡态恰好等于自由流的速度,二是进入上游路段的交通量恰好等于交通需求的数学期望,三是边界反馈不考虑时滞因素的影响.该文抛开各类限制条件,结合时滞边界控制策略,建立了具有模型漂移项和边界扰动项的PDE-PDE无穷维耦合闭环系统.具体地,采用算子半群理论,将闭环系统改写为抽象发展方程的形式;结合线性系统解与控制算子的允许性理论,证明了闭环系统的适定性;构造加权ISS-Lyapunov函数,证明了闭环系统的输入-状态稳定性(ISS),得到了反馈参数的耗散性条件.通过数值仿真实验,进一步验证本文设计的时滞控制器的有效性与参数条件的可行性.
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关键词
arz交通流模型
时滞边界控制
ISS-Lyapunov函数
ISS稳定性
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职称材料
ARZ交通流模型的时滞边界控制
2
作者
高彩霞
赵东霞
《控制工程》
CSCD
北大核心
2024年第2期244-252,共9页
当使用时滞控制器(即瞬时位置和时滞位置线性组合的边界反馈控制律)控制Aw-Rascle-Zhang(ARZ)交通流模型时,闭环系统的指数稳定性与控制器增益以及时滞参数的选取有较大的关系。旨在建立时滞偏微分方程系统的适定性,并定量求取参数稳定...
当使用时滞控制器(即瞬时位置和时滞位置线性组合的边界反馈控制律)控制Aw-Rascle-Zhang(ARZ)交通流模型时,闭环系统的指数稳定性与控制器增益以及时滞参数的选取有较大的关系。旨在建立时滞偏微分方程系统的适定性,并定量求取参数稳定域。首先,结合时滞反馈控制策略,建立偏微分方程-偏微分方程(partial differential equation-partialdifferentialequation,PDE-PDE)耦合闭环系统。第二,采用算子半群方法将闭环系统改写为抽象发展方程的形式,进而讨论系统算子的可逆性及闭环系统的适定性。第三,构造加权严格Lyapunov函数,精确求解出闭环系统指数稳定时反馈参数及时滞值所满足的条件,求得的稳定域为抑制交通流的振荡提供了理论依据。最后,借助MATLAB数学软件进行数值模拟,仿真结果验证了时滞控制器的有效性。
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关键词
arz交通流模型
时滞反馈
李雅普诺夫函数
指数稳定性
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职称材料
题名
带干扰项的ARZ交通流模型的时滞控制与ISS稳定性
1
作者
高彩霞
赵东霞
机构
中北大学数学学院
出处
《数学物理学报(A辑)》
CSCD
北大核心
2024年第4期960-977,共18页
基金
山西省基础研究计划(20210302123046)
国家自然科学基金青年基金(12001343)。
文摘
针对线性化之后的ARZ交通流模型,已有文献通常基于如下假设:一是系统的平衡态恰好等于自由流的速度,二是进入上游路段的交通量恰好等于交通需求的数学期望,三是边界反馈不考虑时滞因素的影响.该文抛开各类限制条件,结合时滞边界控制策略,建立了具有模型漂移项和边界扰动项的PDE-PDE无穷维耦合闭环系统.具体地,采用算子半群理论,将闭环系统改写为抽象发展方程的形式;结合线性系统解与控制算子的允许性理论,证明了闭环系统的适定性;构造加权ISS-Lyapunov函数,证明了闭环系统的输入-状态稳定性(ISS),得到了反馈参数的耗散性条件.通过数值仿真实验,进一步验证本文设计的时滞控制器的有效性与参数条件的可行性.
关键词
arz交通流模型
时滞边界控制
ISS-Lyapunov函数
ISS稳定性
Keywords
arz
traffic flow model
Time-delay boundary control
ISS-Lyapunov function
Input-to-state stability
分类号
O231.4 [理学—运筹学与控制论]
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职称材料
题名
ARZ交通流模型的时滞边界控制
2
作者
高彩霞
赵东霞
机构
中北大学数学学院
出处
《控制工程》
CSCD
北大核心
2024年第2期244-252,共9页
基金
山西省基础研究计划资助项目(20210302123046)。
文摘
当使用时滞控制器(即瞬时位置和时滞位置线性组合的边界反馈控制律)控制Aw-Rascle-Zhang(ARZ)交通流模型时,闭环系统的指数稳定性与控制器增益以及时滞参数的选取有较大的关系。旨在建立时滞偏微分方程系统的适定性,并定量求取参数稳定域。首先,结合时滞反馈控制策略,建立偏微分方程-偏微分方程(partial differential equation-partialdifferentialequation,PDE-PDE)耦合闭环系统。第二,采用算子半群方法将闭环系统改写为抽象发展方程的形式,进而讨论系统算子的可逆性及闭环系统的适定性。第三,构造加权严格Lyapunov函数,精确求解出闭环系统指数稳定时反馈参数及时滞值所满足的条件,求得的稳定域为抑制交通流的振荡提供了理论依据。最后,借助MATLAB数学软件进行数值模拟,仿真结果验证了时滞控制器的有效性。
关键词
arz交通流模型
时滞反馈
李雅普诺夫函数
指数稳定性
Keywords
arz
traffic flow model
time-delay feedback
Lyapunov function
exponential stability
分类号
TP271.9 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
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出处
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1
带干扰项的ARZ交通流模型的时滞控制与ISS稳定性
高彩霞
赵东霞
《数学物理学报(A辑)》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
ARZ交通流模型的时滞边界控制
高彩霞
赵东霞
《控制工程》
CSCD
北大核心
2024
0
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