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Lipschitz非线性系统观测器设计新方法 被引量：13
1
作者 马克茂 马萍 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期644-646,共3页
考虑了非线性项满足Lipschitz条件的非线性系统观测器设计问题,利用Lyapunov方法给出了新的判断观测误差稳定性的条件,并由所给的条件通过求解线性矩阵不等式来设计观测器。通过算例与其它方法进行的比较,说明了所提方法的有效性。
关键词 lipschitz非线性系统 观测器 设计 线性矩阵不等式
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Lipschitz非线性系统状态观测器设计新方法 被引量：2
2
作者 明廷涛 张永祥 +1 位作者 孙云岭 张西勇 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2008年第3期104-108,共5页
针对Lipschitz非线性系统状态观测器,提出了一种以极小化条件数为目标准则的新的设计方法。运用梯度下降法和Slyvester方程,计算极小化条件数,优化增益矩阵和最大允许Lipschitz常数,完成观测器设计。通过同其它文献的算例比较,结果发现... 针对Lipschitz非线性系统状态观测器,提出了一种以极小化条件数为目标准则的新的设计方法。运用梯度下降法和Slyvester方程,计算极小化条件数,优化增益矩阵和最大允许Lipschitz常数,完成观测器设计。通过同其它文献的算例比较,结果发现按文中方法设计的观测器具有迭代次数少、优化结果好的特点。 展开更多
关键词 状态观测器 lipschitz非线性系统 极小化条件数 梯度下降法 Slyvester方程
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基于观测器的一类Lipschitz非线性系统鲁棒控制器的设计
3
作者 王康 沈艳军 涂正文 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2010年第5期82-85,共4页
讨论了一类Lipschitz非线性系统基于观测器的鲁棒镇定问题,所考虑的系统具有非线性时变扰动项,设计了状态观测器与状态反馈控制器使得其能够镇定一类Lipschitz非线性系统.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMIs)方法,给出了该系... 讨论了一类Lipschitz非线性系统基于观测器的鲁棒镇定问题,所考虑的系统具有非线性时变扰动项,设计了状态观测器与状态反馈控制器使得其能够镇定一类Lipschitz非线性系统.利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMIs)方法,给出了该系统基于观测器的鲁棒镇定的充分条件,并通过求解LMIs构造了系统鲁棒稳定的基于观测状态反馈的控制器,所得结果减少了控制器设计的盲目性.最后,通过仿真实验证明了该方法的可行性. 展开更多
关键词 lipschitz非线性系统 鲁棒控制器 观测器 LMIS
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Lipschitz非线性系统的H_(-)/L_(∞)故障检测观测器设计 被引量：13
4
作者 周萌 王振华 +1 位作者 王昶 沈毅 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期778-785,共8页
针对Lipschitz非线性系统提出了一种基于H_-/L_∞故障检测观测器的设计方法.首先,利用有限频域的H_-指标来刻画观测器生成残差的最小故障敏感度,利用未知干扰到残差的L_∞范数来描述残差对干扰的鲁棒性能.其次,提出了基于L_∞范数性能... 针对Lipschitz非线性系统提出了一种基于H_-/L_∞故障检测观测器的设计方法.首先,利用有限频域的H_-指标来刻画观测器生成残差的最小故障敏感度,利用未知干扰到残差的L_∞范数来描述残差对干扰的鲁棒性能.其次,提出了基于L_∞范数性能指标的残差评价与动态阈值生成方法.此外,给出了H_-/L_∞故障检测观测器的存在条件并整理成线性矩阵不等式.最后,仿真算例验证了本文所提方法的正确性与有效性. 展开更多
关键词 lipschitz非线性系统 H_(-)指标 L_(∞)范数 有限频域 故障检测
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Lipschitz非线性系统自适应观测器设计 被引量：6
5
作者 朱芳来 韩正之 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期943-946,共4页
对具有未知参数的 Lipschitz非线性系统自适应观测器设计问题进行了讨论 .首先 ,在一定的条件假设下 ,讨论了可同时辨识出系统常量参数的全维自适应观测器 .然后 ,在同样的条件下 ,基于一坐标变换的方法 ,提出了一种降维自适应观测器设... 对具有未知参数的 Lipschitz非线性系统自适应观测器设计问题进行了讨论 .首先 ,在一定的条件假设下 ,讨论了可同时辨识出系统常量参数的全维自适应观测器 .然后 ,在同样的条件下 ,基于一坐标变换的方法 ,提出了一种降维自适应观测器设计方法 .由此得出结论 :具有常未知参数的 Lipschitz非线性系统在同样的条件假设下 ,既可进行全维自适应观测器设计 。 展开更多
关键词 自适应观测器 lipschitz条件 非线性系统 LYAPUNOV函数
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Lipschitz非线性系统观测器设计 被引量：13
6
作者 刘祖润 张志飞 章兢 《电机与控制学报》 EI CSCD 1999年第4期231-234,共4页
运用微分方程方法，讨论了一类满足Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ条件的非线性系统观测器的设计，结论表明，稳定观测器的存在不仅与系统矩阵的特征值有关，而且与矩阵对距离不可观测性的大小有关。给出的代数设计方法以条件数最小为目标准则，根... 运用微分方程方法，讨论了一类满足Ｌｉｐｓｃｈｉｔｚ条件的非线性系统观测器的设计，结论表明，稳定观测器的存在不仅与系统矩阵的特征值有关，而且与矩阵对距离不可观测性的大小有关。给出的代数设计方法以条件数最小为目标准则，根据梯度下降法原理，用ＭＡＴＬＡＢ编写代码，设计者只须提供初值，程序即自动完成观测器设计，文末给出了释例。 展开更多
关键词 非线性系统 观测器 微分方程
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二阶Lipschitz非线性系统自然观测器设计 被引量：1
7
作者 陈武华 薛飞飞 刘利军 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第6期1406-1413,共8页
机械系统的动力学方程是用状态速度和状态加速度描述的二阶系统,而传统的基于一阶系统表示的观测器理论并不完全适用于二阶系统,为此,文中针对一类二阶Lipschitz非线性系统提出了自然观测器的设计问题。所提出的自然观测器与被观测的二... 机械系统的动力学方程是用状态速度和状态加速度描述的二阶系统,而传统的基于一阶系统表示的观测器理论并不完全适用于二阶系统,为此,文中针对一类二阶Lipschitz非线性系统提出了自然观测器的设计问题。所提出的自然观测器与被观测的二阶系统具有相同的代数结构,能保证位置估计量的导函数恰好是速度估计量。为降低结果的保守性,利用非线性函数的Lipschitz性质,将估计误差系统表示为LPV(Linear Parameter Varying)系统,在此基础上,引入参数依赖的Lyapunov函数分析估计误差系统的稳定性,并建立了自然观测器存在的充分条件。该条件表示为一组带有可调参数的线性矩阵不等式,通过求解该组线性矩阵不等式,便可获得自然观测器的增益矩阵和估计误差的收敛速率。最后通过数值例子验证了本文结果的有效性和实用性。 展开更多
关键词 二阶系统 lipschitz系统 自然观测器 LPV方法 参数依赖LYAPUNOV函数
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一种改进的Lipschitz非线性系统观测器的设计 被引量：10
8
作者 周少武 章兢 《系统工程学报》 CSCD 2001年第4期302-304,共3页
运用微分方程方法 ,讨论了一类满足 L ipschitz条件的非线性系统观测器的设计 .结论表明 :只要系统可观 ,稳定观测器总是存在的 ,改进了以往认为稳定观测器设计不仅与系统矩阵的特征值有关 。
关键词 非线性系统 观测器 特征量 微分方程
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基于LMI的一类Lipschitz非线性系统自适应观测器设计 被引量：1
9
作者 张岩 卢建波 《科学技术与工程》 2009年第12期3520-3522,3526,共4页
采用Lypunov方法讨论了一类具有未知参数的Lipschitz非线性系统的状态观测器设计问题,给出了观测器的结构形式和参数估计的自适应律。并以线性矩阵不等式组的形式给出了观测器渐近稳定的充分条件。合理地选取了增益矩阵,消除了增益矩阵... 采用Lypunov方法讨论了一类具有未知参数的Lipschitz非线性系统的状态观测器设计问题,给出了观测器的结构形式和参数估计的自适应律。并以线性矩阵不等式组的形式给出了观测器渐近稳定的充分条件。合理地选取了增益矩阵,消除了增益矩阵选择不当所带来的保守性和盲目性。改善了有关文献的结果。 展开更多
关键词 lipschitz 非线性观测器 自适应 Lyapunov LMI
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Lipschitz非线性系统的鲁棒干扰抑制能力
10
作者 王占山 张化光 王智良 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期457-459,共3页
研究了Lipschitz常数与干扰抑制度之间的关系·通过对Lipschitz非线性系统设计具有干扰抑制的状态观测器,给出了该观测器渐近稳定的充分条件·在此基础上,针对外界干扰为能量有界的情况,得到了Lipschitz常数与给定的H∞干扰抑... 研究了Lipschitz常数与干扰抑制度之间的关系·通过对Lipschitz非线性系统设计具有干扰抑制的状态观测器,给出了该观测器渐近稳定的充分条件·在此基础上,针对外界干扰为能量有界的情况,得到了Lipschitz常数与给定的H∞干扰抑制指标之间定量的显示表达关系,并将其转化为对Riccati不等式的分析·结果表明,较大的Lipschitz常数一般对应较大的干扰抑制度,从而对Lipschitz非线性系统干扰抑制能力有了定量认识· 展开更多
关键词 lipschitz条件 观测器 干扰抑制 线性矩阵不等式 非线性
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基于观测器的含扰动Lipschitz非线性系统鲁棒控制 被引量：3
11
作者 孙延修 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2022年第4期48-51,共4页
针对一类含扰动Lipschitz非线性系统的鲁棒控制问题进行了研究,讨论了基于观测器的非线性系统鲁棒控制问题。首先,对满足Lipschitz条件的非线性系统构造出了状态观测器;其次,考虑到系统中的扰动项,根据Lyapunov理论分两种情况以线性矩... 针对一类含扰动Lipschitz非线性系统的鲁棒控制问题进行了研究,讨论了基于观测器的非线性系统鲁棒控制问题。首先,对满足Lipschitz条件的非线性系统构造出了状态观测器;其次,考虑到系统中的扰动项,根据Lyapunov理论分两种情况以线性矩阵不等式的形式给出基于状态观测器的控制器存在的充分条件,得到了观测器增益矩阵及控制器增益矩阵的计算方法,实现了非线性系统的鲁棒控制;最后,利用数值算例验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 观测器 非线性系统 鲁棒控制 线性矩阵不等式
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Lipschitz非线性系统观测器存在性的一种迭代判定方法
12
作者 朱芳来 韩正之 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第8期1133-1135,1140,共4页
对 Lipschitz非线性系统观测器存在性的判定进行了讨论 .提出了一种观测器存在性的迭代判定方法 ,当出现无限迭代的情形时 ,其判定又转化为对一列单调不减之数列的收敛性的判定 .该方法的主要优点是判定过程不必事先知道观测器增益矩阵 ... 对 Lipschitz非线性系统观测器存在性的判定进行了讨论 .提出了一种观测器存在性的迭代判定方法 ,当出现无限迭代的情形时 ,其判定又转化为对一列单调不减之数列的收敛性的判定 .该方法的主要优点是判定过程不必事先知道观测器增益矩阵 ,判断成功的同时即可定出增益矩阵 . 展开更多
关键词 观测器 lipschitz条件 非线性系统 迭代判定方法 存在性 增益矩阵
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一类具有输出不确定性的Lipschitz非线性系统观测器设计
13
作者 邹伟 刘玉生 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期108-111,196,共5页
针对输出带有不确定性的Lipschitz非线性系统,提出了一种基于LMI的Lyapunov方法来设计此类系统观测器。在系统输出的不确定性满足Lipschitz条件时,通过LMI方法选取观测器的增益矩阵,并运用Lyapunov方法给出观测器渐近收敛的充分条件。... 针对输出带有不确定性的Lipschitz非线性系统,提出了一种基于LMI的Lyapunov方法来设计此类系统观测器。在系统输出的不确定性满足Lipschitz条件时,通过LMI方法选取观测器的增益矩阵,并运用Lyapunov方法给出观测器渐近收敛的充分条件。同时给出了满足该观测器Lipschitz常数最大值的计算方法。最后通过仿真实例验证了观测器的有效性。 展开更多
关键词 不确定性 lipschitz条件 非线性系统 线性矩阵不等式 LYAPUNOV
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一类非Lipschitz非线性系统全局渐近稳定观测器设计(英文)
14
作者 沈艳军 夏小华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期742-752,共11页
本文讨论一类一致可测非线性系统全局渐近稳定观测器的设计.所讨论的非线性系统是非Lipschitz的,具有混合指数幂(指数幂大于1或小于1).所设计的观测器有两项齐次误差项,其中一项指数幂大于1,另一项指数幂小于1.此外,所设计的观测器结构... 本文讨论一类一致可测非线性系统全局渐近稳定观测器的设计.所讨论的非线性系统是非Lipschitz的,具有混合指数幂(指数幂大于1或小于1).所设计的观测器有两项齐次误差项,其中一项指数幂大于1,另一项指数幂小于1.此外,所设计的观测器结构简单.通过构造适当的齐次Lyapuonv函数证明了状态误差渐近收敛性.最后两个数值仿真实验验证本方法的有效性. 展开更多
关键词 齐次 渐近稳定 非线性系统 观测器
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双万向联轴器-转子系统弯扭耦合非线性振动特性研究
15
作者 花纯利 汪凯 +1 位作者 曹国华 卢昊 《振动与冲击》 北大核心 2025年第9期169-178,共10页
为研究双万向联轴器连接的转子系统弯扭耦合振动机理,综合考虑双万向联轴器角向偏差、质量偏心和碰摩的影响,通过采用拉格朗日方程推导出双万向联轴器-转子系统弯扭耦合非线性动力学微分方程组。应用数值方法系统地分析了转子系统弯扭... 为研究双万向联轴器连接的转子系统弯扭耦合振动机理,综合考虑双万向联轴器角向偏差、质量偏心和碰摩的影响,通过采用拉格朗日方程推导出双万向联轴器-转子系统弯扭耦合非线性动力学微分方程组。应用数值方法系统地分析了转子系统弯扭耦合振动响应特性,探究了双万向联轴器角向偏差和外激励载荷对转子系统无碰摩振动特性的影响规律。结合随系统参数变化的分岔图,研究了旋转频率、角向偏差、偏心率、阻尼比、接触刚度和摩擦因数等参数对系统碰摩振动响应特性的影响规律。这些研究结果有助于理解弯扭耦合多跨转子系统动态响应特性和现象,为转子系统的状态识别和故障诊断提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 万向联轴器 转子系统 弯扭耦合 非线性振动
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多噪声混合干扰系统的非线性滤波
16
作者 冯肖亮 郭亚光 闫晶晶 《控制工程》 北大核心 2025年第7期1177-1183,共7页
针对一类受高斯噪声和非高斯噪声混合干扰的非线性系统的滤波问题,若将混合噪声作为一类非高斯噪声进行处理,则滤波精度会因为忽略高斯噪声特性而受到影响。为此,基于“系统拆分+算法融合”的思想,设计了一种新的非高斯非线性滤波算法... 针对一类受高斯噪声和非高斯噪声混合干扰的非线性系统的滤波问题,若将混合噪声作为一类非高斯噪声进行处理,则滤波精度会因为忽略高斯噪声特性而受到影响。为此,基于“系统拆分+算法融合”的思想,设计了一种新的非高斯非线性滤波算法。首先,引入系统拆分权重,将多噪声混合干扰下的非线性系统拆分为若干个受单类噪声影响的子系统;然后,依据各个子系统的噪声特性设计对应的子滤波算法;最后,对各子滤波算法的滤波结果进行融合。此外,介绍了平分和动态更新2种权重设计方法。仿真结果表明,相比于将多类噪声视为一类高斯噪声或非高斯噪声的非线性滤波算法,所提算法在滤波精度方面具有明显优势。 展开更多
关键词 混合噪声 非线性滤波 系统拆分 算法融合
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基于强化学习的非线性输入受限系统最优控制
17
作者 高晓格 韩淑云 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第2期287-291,298,共6页
针对一类输入受限的非线性系统最优跟踪控制问题,提出一种基于强化学习的自适应动态规划的控制策略。通过设计一种合适的性能指标函数解决控制系统输入受限问题;通过设计评价神经网络来估计系统的最优性能指标函数,从而求解控制系统HJB(... 针对一类输入受限的非线性系统最优跟踪控制问题,提出一种基于强化学习的自适应动态规划的控制策略。通过设计一种合适的性能指标函数解决控制系统输入受限问题;通过设计评价神经网络来估计系统的最优性能指标函数,从而求解控制系统HJB(Hamilton-Jacobi-Bellman)方程,获得最优控制输入;利用Lyapunov方法获得评价网络的权重更新率,并证明系统的跟踪误差和评价网络的权重估计误差为最终一致有界(UUB);通过数值仿真实验验证该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 非线性系统 输入受限 强化学习 自适应动态规划
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基于非线性模型预测控制的拖挂车系统泊车轨迹规划方法
18
作者 杨毅 贾博铂 +2 位作者 高亮 李岱伟 谢杉杉 《中国惯性技术学报》 北大核心 2025年第2期179-188,共10页
拖挂车是欠驱动与非完整约束高度耦合的非线性系统,具有状态维度高、约束复杂、内部稳定性差等特点,导致其泊车轨迹规划的求解时间长。因此,设计了一种基于非线性模型预测控制的拖挂车泊车轨迹规划方法,通过融合系统多元约束,构建优化问... 拖挂车是欠驱动与非完整约束高度耦合的非线性系统,具有状态维度高、约束复杂、内部稳定性差等特点,导致其泊车轨迹规划的求解时间长。因此,设计了一种基于非线性模型预测控制的拖挂车泊车轨迹规划方法,通过融合系统多元约束,构建优化问题,规划无碰撞的泊车轨迹。为加速优化问题的求解,首先,在系统的高维状态空间中使用结合Reed-Shepp(RS)曲线的改进快速扩展随机树(RRT*-RS)进行随机采样,以RS曲线满足反向行驶的特性,找到一条近似最优路径作为优化问题热启动的参考解。然后,在求解优化问题时,选用近似平均牛顿法以节约求解时间,提升系统实时性。最后,进行了倒库泊车、侧方泊车、多障碍物等场景实验仿真验证,仿真结果表明所提方法在不同场景下均可实现拖挂车泊车快速轨迹规划,求解时间与传统内点法和序列二次规划法相比均有40%以上的提升。 展开更多
关键词 拖挂车系统 自主泊车 轨迹规划 非线性模型预测控制 近似平均牛顿法
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一类非线性互联系统鲁棒控制问题的求解方法
19
作者 孙延修 黎虹 刘业峰 《控制工程》 北大核心 2025年第1期119-125,共7页
含扰动的非线性互联系统的鲁棒控制问题一直是研究的热点。针对此问题,构建了一种非线性互联系统状态观测器,并基于观测器的状态估计值设计了一种状态反馈控制器。对状态估计误差与状态反馈闭环互联系统进行增广联合设计,构造了一种增... 含扰动的非线性互联系统的鲁棒控制问题一直是研究的热点。针对此问题,构建了一种非线性互联系统状态观测器,并基于观测器的状态估计值设计了一种状态反馈控制器。对状态估计误差与状态反馈闭环互联系统进行增广联合设计,构造了一种增广李雅普诺夫函数,给出了增广系统渐近稳定的充分条件,保证了状态估计误差趋于零,状态反馈闭环互联系统鲁棒镇定。最后,选取两类互联系统算例对所提控制方法进行仿真验证,仿真结果验证了所构建的状态观测器的可行性和基于估计状态的状态反馈控制器的有效性,所提控制方法为含扰动的非线性互联系统的鲁棒控制问题求解提供了一种参考。 展开更多
关键词 观测器 非线性互联系统 控制器 线性矩阵不等式 鲁棒镇定
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基于非线性最小方差的磁浮列车悬浮系统性能评估
20
作者 王浩 黄翠翠 +1 位作者 丁明强 龙志强 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第6期2457-2466,共10页
磁浮列车的商业化运营对安全性的要求极为严苛,其中悬浮系统作为关键核心部件,其控制性能直接影响列车的运行状态,因此,研究悬浮系统的性能评价方法尤为重要。传统的最小方差指标被广泛用于控制回路性能的量化,但其通常假设系统为线性模... 磁浮列车的商业化运营对安全性的要求极为严苛,其中悬浮系统作为关键核心部件,其控制性能直接影响列车的运行状态,因此,研究悬浮系统的性能评价方法尤为重要。传统的最小方差指标被广泛用于控制回路性能的量化,但其通常假设系统为线性模型,忽略了实际系统的非线性特性。事实上,磁浮列车悬浮系统是具有显著非线性特征的开环不稳定系统,在性能评价中忽视这些非线性因素可能导致性能估计偏差。为此,提出一种基于Wiener模型的非线性最小方差指标,用于磁浮列车悬浮系统的控制性能评价。该方法首先利用Wiener模型描述悬浮系统的非线性过程,并推导出基于反馈不变量的非线性最小方差指标及其计算方法。通过建立单点悬浮系统非线性模型,在不同控制器参数和扰动条件下进行仿真分析,验证该指标对控制器性能和随机扰动的评价效果。此外,基于湖南凤凰磁浮线路实车运行数据,开展悬浮系统控制性能评价实验,并对比不同时段的线性最小方差指标与误差积分指标,验证了该方法在实际应用中的有效性。 展开更多
关键词 悬浮系统 控制性能评估 反馈不变量 非线性最小方差 WIENER模型
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