离散时间切换广义系统的一致有限时间稳定性

针对一类离散时间切换广义系统, 研究其一致有限时间稳定性问题. 首先, 把广义系统的有限时间稳定性概念推广到离散切换广义系统; 然后, 利用Lyapunov-like函数方法, 给出了离散切换广义系统在任意给定的切换规则下是正则、 因果的, 且有限时间有界和有限时间稳定的充分条件, 同时给出了保证离散切换广义系统一致有限时间稳定的状态反馈控制器的具体设计方法. 仿真算例结果说明了该控制方法的有效性.     

参数未知分段混沌系统的时滞广义投影同步

研究了一类参数未知的分段修正Lorenz-Stenflo混沌系统的时滞广义投影同步问题. 基于Lyapunov稳定性理论, 提出了自适应非线性反馈控制器设计及其参数更新律, 能够根据误差大小和状态变化自动调节反馈系数, 在辨识出实时驱动系统和时滞响应系统多组未知参数的同时, 实现所有状态变量的不同比例广义投影同步. 仿真结果表明了该方法对分段混沌系统时滞同步的现实可行性和有效性. 关键词： 广义投影同步 分段混沌系统 时滞 参数未知     

一类准周期参激非线性相对转动动力系统的稳定性与时滞反馈控制

建立了一类含准周期参数激励和时滞反馈的相对转动非线性系统的动力学方程. 采用多尺度法求解1/2亚谐波主参数共振下的分岔响应方程,并分析了系统的稳定性. 在求解非受控系统的定常解的基础上,通过讨论系统的动力学特性,研究了准周期参数激励对系统响应的影响. 采用时滞反馈控制的方法对系统分岔和极限环(域)进行控制,数值模拟的结果表明通过改变时滞参数可以实现对系统分岔的控制,并能有效地控制极限环(域)的幅值和稳定性. 关键词： 相对转动 准周期参激 时滞反馈 极限环     

三自由度含间隙碰撞振动系统Neimark-Sacker分岔的反控制

分岔反控制作为传统分岔控制的逆问题, 其目的是在预先指定的系统参数点通过控制主动设计出具有所期望特性的分岔解. 以一类三自由度含间隙双面碰撞振动系统为研究对象, 在不改变原系统平衡解结构的前提下, 考虑到在碰撞振动系统反控制过程中由Poincaré映射的隐式特点和传统的映射Neimark-Sacker分岔临界准则带来的困难, 通过对原系统施加线性反馈控制器并利用不直接依赖于特征值计算的Neimark-Sacker分岔显式临界准则研究了此系统的分岔反控制问题. 首先对原系统施加线性反馈控制, 建立闭环控制系统的六维Poincaré映射. 由于六维映射的雅克比矩阵的特征值没有解析的表达式, 利用高维映射Neimark-Sacker分岔的显式临界准则, 获得了系统出现拟周期碰撞振动运动的控制参数区域. 然后采用中心流形-正则形方法分析了拟周期分岔解的稳定性. 数值仿真结果表明本文方法可以在指定的系统参数点通过控制设计出稳定的拟周期碰撞运动.     

受迫Holmes-Duffing系统安全域分形及时滞速度反馈控制

以受迫Holmes-Duffing系统为研究对象, 对系统施加时滞速度反馈控制, 研究周期激励引起的系统安全域的分形侵蚀及时滞速度反馈对分形侵蚀安全盆的控制作用. 利用Melnikov函数法给出时滞受控系统的安全盆的边界分形条件. 再以时滞量为变参数, 运用四阶Runge-Kutta方法和点映射方法数值研究了时滞对受控系统安全盆的影响规律. 结果表明在弱反馈下, 时滞量的增大能够提高安全盆边界分形的阈值, 从而抑制安全盆的分形侵蚀. 说明时滞速度反馈能够有效抑制系统的安全盆侵蚀.     

用多凹槽滤波器控制混沌系统

提出了一种施加多个凹槽滤波器反馈控制混沌系统的方法,使混沌运动转化为规则的运动.多凹槽滤波器控制是一种具有固定参数的线性反馈控制方法,它不影响原系统的参数,截断了系统从倍周期分叉通向混沌的道路.同时,用Melnikov方法进行理论分析,给出了合适的反馈控制器的参数.将多凹槽滤波器应用于典型的混沌系统,其仿真结果表明了该控制方法的有效性与可行性 关键词： 混沌 多凹槽滤波器 Melnikov方法     

应用广义等效电源定理求解含受控源电路

提出一种基于广义等效电源定理的含受控源电路的求解方法.将受控源的控制量作为端口电流或电压,运用广义等效电源定理,构造出多端口等效电路求解模型.求出原电路的端口电流或电压,从而简化电路的求解过程.本文给出详细的求解步骤,通过算例分析验证了该方法的正确性和实用性,适合于含多个受控源电路的求解.     

时变不确定时滞连续系统的鲁棒H∞保成本控制

针对一类同时具有状态时滞和输入时滞的时变不确定连续系统,研究了H∞保成本状态反馈控制器的设计,假定其中的时变不确定性项是范数有界的,但不需要满足匹配条件.通过构造广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了系统可H∞鲁棒镇定同时满足保性能指标的一个充分条件,仅通过求解一个相应的线性矩阵不等式,就可得到鲁棒H∞保性能控制器使得闭环系统的一个保成本函数对所有允许的不确定参数有上界,并经过迭代,通过求解凸优化问题得到最优鲁棒H∞保性能控制器.最后用示例说明了该方法的有效性.     

rf-偏置约瑟夫森结的混沌控制以及热噪声的影响的研究

本文研究rf-偏置约瑟夫森结的混沌行为的控制,数值分析表明延迟反馈控制法能有效地对该系统嵌埋于混沌吸引子中的不稳定周期轨道进行稳定控制,受控后系统锁相建立,电压标准恢复正常工作,同时还考虑了热噪声对控制的影响,对有效控制的实验温度范围进行了数值估计。     

ITER装置中等离子体旋转和反馈控制对电阻壁模影响的数值研究

在托卡马克等离子体中,电阻壁模是非常重要的磁流体不稳定性,特征时间在毫秒量级.对长时间稳态运行下的先进托卡马克,电阻壁模限制着聚变装置的运行参数空间(放电时间和比压),影响经济效益,所以研究电阻壁模稳定性至关重要.本文使用MARS程序,针对ITER装置上9 MA先进运行平衡位形,研究了等离子体旋转和反馈控制对电阻壁模的影响.结果表明,在没有反馈控制时,当比压参数Cβ取0.7,等离子体环向旋转频率达到1.1%的阿尔芬频率时,可以完全稳定电阻壁模;在等离子体环向旋转和反馈控制共同作用时,比压参数Cβ取0.7,反馈增益|G|取0.6时,稳定电阻壁模所需要的等离子体旋转频率为0.2%的阿尔芬频率.可见,单独靠等离子体环向旋转稳定电阻壁模所需的旋转频率较大;而等离子体环向旋转和反馈控制共同作用可以降低稳定电阻壁模的旋转频率临界值,符合先进托卡马克的运行.本文的研究结果对中国聚变工程试验堆CFETR的工程设计和运行具有一定指导意义.     

时变不确定时滞连续系统的鲁棒H∞保成本控制

针对一类同时具有状态时滞和输入时滞的时变不确定连续系统,研究了H_∞保成本状态反馈控制器的设计,假定其中的时变不确定性项是范数有界的,但不需要满足匹配条件.通过构造广义Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了系统可H_∞鲁棒镇定同时满足保性能指标的一个充分条件,仅通过求解一个相应的线性矩阵不等式,就可得到鲁棒H_∞保性能控制器使得闭环系统的一个保成本函数对所有允许的不确定参数有上界,并经过迭代,通过求解凸优化问题得到最优鲁棒H_∞保性能控制器.最后用示例说明了该方法的有效性. 关键词： 连续系统 时滞 H_∞鲁棒控制')" href="#">H_∞鲁棒控制 保成本控制     

随机扰动下时滞复杂动力网络的一致性

研究了随机扰动下一般时滞复杂动力网络的一致性问题,此复杂动力网络不仅具有随机扰动而且时变时滞同时出现在耦合项和节点系统中,所以这样的网络更具有一般性.基于随机Lyapunov稳定性理论、线性反馈控制理论和线性矩阵不等式,从理论上提出了此网络各个节点与孤立系统达到时滞无关和时滞相关一致性的充分条件.最后的数值模拟验证了理论结果的正确性和有效性.     

基于低通滤波函数实现陀螺系统的反馈控制

研究了采用有界阻尼反馈实现陀螺系统的控制问题.首先利用LaSalle不变原理对受控系统进行了稳定性分析，然后在反馈中引入二阶Butterworth低通滤波函数，设计出依赖于可测信号的反馈控制策略.数值模拟结果表明采用该方法能够有效的将混沌陀螺系统稳定到周期轨或者平衡点.此外还讨论了控制参数及噪声对控制效果的影响，结果表明该控制方法不仅操作简单，易于实现，而且在弱噪声干扰下具有较强的鲁棒性. 关键词： 反馈控制 陀螺系统 Butterworth 低通滤波器     

Coullet混沌系统的演化和控制实验

构建了Coullet混沌系统的硬件实验电路,改变系统的参数,可以从示波器上观察系统从稳定周期状态演变到混沌状态的分岔过程.采用非线性反馈控制方法实现了对Coullet混沌系统的有效控制,改变反馈控制增益,可以将Coullet系统从混沌状态控制到稳定的周期状态.     

光注入半导体激光器分岔与周期研究

研究外部光注入半导体激光器的非线性物理特性,用小信号分析方法分析了激光器的动力学行为.分析了外部光注入对半导体激光器的激光非线性频率啁啾影响,给出了最大静态锁模公式,理论上指出.有外部光注入半导体激光器激光频率唰啾小再是传统意义上独立的半导体激光器线性啁啾,它和外部注入光以及激光器所处的物理状态有着非常强烈的非线性关系,并随着注入指数的增加而增强,同时,频差以及激光器光线宽增强因子也将起到一定的非线性影响作用.还给出了频差、最大锁模区域、激光分岔条件以及分岔的周期公式.详细地数值模拟了激光随外部光注人频差和注入参数变化所产生的由分岔进入混沌的动力学行为,并数值分析了周期、三周期、多周期、混沌、充分发展混沌过程以及它们的旋转涡旋吸引子、频率、频谱、波形变化,分别算出了最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数、静态最大锁模区域和分岔周期,数值给出激光随频率差变化分岔图,逐步认清了该激光系统不稳定动力学行为以及频谱特点.     

脉冲序列控制双断续导电模式BIFRED变换器的动力学建模与多周期行为

根据BIFRED变换器四种不同的工作模式, 建立了脉冲序列(PT)控制双断续导电模式(DCM-DCM) BIFRED变换器的分段光滑线性时变模型, 数值仿真得到了负载不同时的时域波形和相轨图. 通过分析在一个开关周期内输出电容的电荷变化量, 导出了PT控制DCM-DCM BIFRED变换器的一维近似离散映射模型, 研究了随负载电阻和输入电压变化的多周期行为, 并进行了稳定性分析和负载取阻范围估算. 研究发现, 一维近似离散映射模型刻画的动力学行为与分段光滑线性时变模型描述的完全一致, 均较好地揭示了PT控制DCM-DCM BIFRED变换器所存在的复杂多周期行为. PSIM电路仿真和物理电路实验测量获得了与理论分析结果所一致的波形, 有效验证了两种动力学模型的正确性.     

基于GA参数整定的时变时滞系统灰色预测控制

针对一类数学模型未知且存在时变时滞的复杂系统,提出一种基于遗传算法参数整定的灰色预测控制方法。该方法采用BP神经网络对系统的时变时滞进行辨识,利用灰色预测算法对系统的输出进行预测,进而使用基于遗传算法整定PID控制器对系统进行输出反馈控制。该方法将灰色预测算法与遗传算法相结合,有效提高了控制器的自适应性。通过仿真实例,结果表明该方法能够对具有大时滞、大惯性、模型不确定等特点的复杂系统进行有效地控制。该方法是可行的、有效的。     

电压型逆变器的通用分岔控制策略研究

电压型逆变器中存在快慢变两种非线性动力学行为.研究了输入电压变化时产生的倍周期分岔和低频振荡不稳定现象.基于频域传递函数思想,提出一种通用的稳定控制策略,能同时抑制逆变器产生的快变和慢变不稳定行为,且不改变原系统的动静态工作性能.施加控制后,变换器的稳定工作范围得到进一步拓展.分别采用谐波平衡法和小信号平均模型对快慢标分岔控制进行了可行性论证,并计算得到系统的稳定边界区域.理论和仿真分析表明所提控制策略正确可行.     

一个新四维非自治超混沌系统的分析与电路实现

在以Lorenz系统为基础的一个新超混沌系统上,加入一个驱动信号,组成了一个四维非自治超混沌系统.该系统基本动力学特性的变化,主要是通过控制外界输入信号的频率实现的.在不同的频率参数下,该系统体现出了周期轨、二维环面、混沌以及超混沌不同的动力学特性,其中周期轨特性较为显著.这个现象在数值仿真以及分形分析上得到了很好地验证.最后设计一个模拟电路,通过实验结果进一步验证了与数值仿真的一致性.     

一类关联混沌系统的分时切换混沌同步

提出关联混沌系统分时切换混沌同步的思想.利用线性反馈控制方法实现一类关联混沌系统中各个子系统与其复制系统间的分时切换混沌同步.根据时变系统的稳定性理论,得到了使各子系统都能实现混沌同步的反馈控制增益的取值范围.数值仿真实验证明了理论分析的正确性和可行性. 关键词： 分时切换混沌同步 线性反馈 关联混沌系统