Hénon混沌系统的模糊广义预测控制与同步

针对Hénon混沌系统,本文给出了一种基于T-S模糊模型的混沌系统广义预测控制算法。该方法将模糊辨识和广义预测控制结合起来应用到Hénon混沌系统中。首先,应用T-S模糊模型对Hénon混沌系统进行辨识,模糊聚类法辨识模型的前件参数,递推最小二乘法辨识结论参数。基于辨识模型,采用广义预测控制算法对其进行控制,实现了系统的跟踪与同步。仿真结果表明,与其它算法相比,该算法能够保证系统输出快速、有效地跟踪设定值。     

动力学系统参数辨识问题最优控制解的理论与方法(Ⅰ)--基本概念及确定性系统参数辨识

本文基于动力学系统参数辨识问题最优控制解的概念和确定性动力学系统的最优控制理论,建立了参数辨识研究与最优控制理论的对应关系.将最优控制的数学理论和算法应用于参数辨识问题的研究.依据Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB)方程解的理论阐述了动力学系统参数辨识最优控制解的存在唯一性问题,并据此得到了解决确定性系统参数辨识问题的具体算法步骤.     

动态系统的一阶特征模型与直线伺服系统的自适应迭代学习控制

就线性定常/时变系统以及非线性系统,依据特征模型理论,给出动态系统的一阶特征模型.其特征参数随时间变化,即以一阶时变差分方程描述受控系统的动态特性;与二阶和三阶特征模型相比较,一阶模型具更少参数.为解决由一阶特征模型描述的系统的控制问题,提出基于遗忘因子迭代学习辨识的自适应迭代学习控制方法.迭代学习辨识适于时变参数的估计,它允许被估计参数随时间快速变化,抑或突变.以直线伺服系统的位置跟踪控制为例,给出一种基于特征模型与LQ最优控制策略的自适应迭代学习控制方案.仿真与实验结果表明,提出的控制方案能够有效实现受控系统的位置跟踪控制.     

一类不确定分数阶混沌系统的参数辨识

研究了一类不确定分数阶混沌系统的参数辨识问题,基于Lyapunov稳定性理论和分数阶微积分给出了系统取得混沌同步的两个充分条件,并把该结论应用到特殊情形,研究表明选取适当的滑模面和控制律,不确定分数阶混沌系统可以取得混沌同步.     

动力学系统参数辨识问题最优控制解的理论与方法(Ⅱ)——随机系统参数辨识及应用实例

基于文(Ⅰ)(《应用数学和力学》,1998,20(2))的内容和随机最优控制理论,本文首先介绍了随机动力学系统参数辨识问题最优控制解的概念.然后讨论了建立参数辨识问题HJB方程的过程以及参数辨识的算法.最后给出了一个应用实例:解决动力学系统局部非线性参数辨识问题的方法.     

微生物批式流加发酵脉冲系统的参数辨识及稳定性

针对微生物批式流加发酵生产1,3-丙二醇的非线性脉冲系统,建立敏感参数的优化辨识模型(PDP),论述了模型解的性质、解与参量的关系以及辨识问题最优解的存在性.通过构造算法求得辨识问题最优解,并讨论了新参数下脉冲系统解的稳定性.     

动力学系统参数辨识问题最优控制解的理论与方法（I）—基本概 …

本文基于动力学系统参数辨识问题最优控制解的概念和确定性动力学系统的最优控制理论,建立了参数辨识研究与最优控制理论的对应关系。将最优控制的数学理论和算法应用于参数辨识问题的研究。依据Ｈａｍｉｌｔｏｎ－Ｊａｃｏｂｉ－Ｂｅｌｌｍａｎ（ＨＪＢ）方程解的理论阐述了动力学参数辨识最优控制解的存在唯一性问题,并据此得到了解决确定性系统参数辨识问题的具体算法步骤。     

一类海冰-海水耦合热力学系统参数辨识问题的最优性

针对一维的海冰-海水耦合热力学系统,以该系统中的物理参数为辨识量,以温度偏差为目标函数,建立了一个参数辨识模型,并证明了该问题最优解的存在性,从而为这类海冰-海水耦合热力学系统参数辨识问题的数值计算提供数学理论依据.     

分数阶Nadolschi系统的有限时间滑模同步

研究了分数阶Nadolschi系统的有限时间滑模同步控制问题,基于Lyapunov稳定性理论给出了系统取得滑模同步的两个充分性条件,研究表明选取适当的切换函数和控制器下,系统取得有限时间滑模同步.     

大功率风电并网变流器系统中非线性脉冲扰动的同步控制研究

研究了一类大功率风力发电并网中具有非线性脉冲扰动的同步控制问题.利用Kirchhoff定律建立了一类风力发电系统电网侧变流器的数学模型.设计了适当的反馈同步控制器,借助Lyapunov稳定性理论,验证了该同步控制器的有效性.给出了一类最优算法来抑制并入电网电流中的非线性脉冲扰动,使得风力发电机所产生的电流和电网的电流同步.最后通过Matlab中的Simulink进行了仿真设计研究,验证了该理论结果的有效性.     

超混沌系统的函数投影同步与参数辨识

研究了一参数未知超混沌系统的函数投影同步问题．基于李雅谱诺夫稳定性理论,设计了实现混沌系统函数投影同步的有效非线性控制器,可以快速实现超混沌系统的加速函数投影同步,同时设计了参数控制律,有效的辨识了系统的未知参数,数值仿真验证了理论分析和数值计算的正确性．     

冰水界面海洋热通量的参数辨识系统

利用参数辨识和冰厚观测研究了固定冰冰底海洋热通量,建立了冰底薄层能量平衡系统,证明了系统解的存在与唯一性.以海洋热通量为辨识参数,观测和计算冰厚差值为目标函数,建立最优辨识模型.利用有界变差函数理论分析最优辨识模型最优解的存在性,通过改进遗传算法求得最优解.根据现场观测的2006-2007年冬季中山站附近固定冰冰厚数据进行了数值模拟,通过2005-2006年数值结果检验表明所建立的冰底薄层能量平衡系统及参数辨识模型是正确有效的.     

基于信息压缩矩阵特征值映射的时变系统UD分解辨识算法

在系统辨识领域遗忘因子UD分解算法(一种通过对系统数据矩阵进行UD分解的在线辨识算法)具有对时变系统阶次和参数同步估计的优异性能,但传统的遗忘策略不能从根本上解决信息压缩矩阵数据过饱和问题,为了拓展现有UD分解算法在时变系统的适用范围,同时针对数据空间分布不均匀性,提出一种基于信息压缩矩阵特征值映射的UD分解辨识算法.从理论上分析辨识算法跟踪能力与参数估计矩阵有界性的对应关系,从而构造出一种基于信息压缩矩阵特征值映射的有界函数,特征值映射函数能够根据系统数据传递过程中信息量的大小动态调整遗忘因子,解决了参数辨识过程中数据过饱和及数据分布不均匀问题.仿真结果表明,相比于常规时变遗忘因子策略,带有特征值映射的UD分解算法能够更加准确跟踪系统参数的变化,且能够保证系统不是2N阶持续激励信号的情况下,也能对时变系统参数进行跟踪.     

基于自适应模糊控制方法的四翼混沌系统有限时间同步

研究了一类带有未知外部摄动的四翼混沌主从系统的有限时间同步控制问题.首先,基于自适应模糊控制方法,对四翼混沌系统的不确定项进行了处理.其次,基于Lyapunov有限时间稳定性准则,设计了一种有限时间同步控制器,使得主系统与从系统能在有限时间内实现状态同步.最后,通过数值仿真,检验了该方法的有效性和鲁棒性.     

动力学系统参数辨识问题最优控制解的理论与方法（II）—随机？…

基于（Ｉ）（《应用数学和力学》,１９９８,２０（２））的内容和随机最优控制理论,本首先介绍了随机动力学系统参数辨识问题最优控制解的概念。然后讨论了建立参数辨识问题ＨＪＢ方程的过程以及参数辨识的算法,最后给出了一个应用实例：解决动力学系统局部非线性参数辨识问题的方法。     

串联系统多参数广义不确定度传递模式与多反馈控制

将多参数广义不确定度的概念引入串联系统参数不确定度的传递问题中,建立了串联系统多参数广义不确定度传递模型,该模型不仅揭示了参数不确定度在传递过程中的变化情况,传递细节表明传递矩阵元素对最后的传递结果有重要影响.文中阐述了传递矩阵的特征以及各个子系统在串联系统中的主次作用.针对串联系统建立了多参数广义不确定度多反馈控制模型,提出了针对单个系统、两个子系统、多个子系统多个层次的反馈控制模型.模型的提出从理论上说明了当对子系统传递矩阵进行修正时,输出参数不确定度的变化及其上界的面积范数,为工程实际提供了一个良好的理论模型支撑.     

基因调控非耦联批式流加发酵切换系统的路径辨识北大核心CSCD

针对一类非耦联批式流加发酵生产1,3-丙二醇(1,3-PD)问题,综合考虑细胞内外环境、dha调节子的调控作用以及细胞内中间代谢产物3-羟基丙醛(3-HPA)对甘油脱水酶(GDHt)可能的抑制方式,建立了一个包含四条路径及四种切换模式的16维非线性切换系统模型.给出了状态变量关于参数的鲁棒性定义,并以胞外状态变量的计算值与实验值的相对误差、胞内状态变量的鲁棒性为性能指标,建立了一个非耦联批式流加发酵参数辨识模型.分析了系统状态对参数的灵敏度,基于此给出了性能指标与状态约束关于参数的梯度公式.构造了改进的并行粒子群一序列二次规划算法(PPSO-SQP).应用该算法,对辨识模型进行了数值求解,得到了数值最优的系统参数及3-HPA最可能的抑制方式.     

基于多切换传输的复变量混沌系统的有限时组合同步控制

针对一类复变量混沌系统, 研究了基于多切换传输的有限时同步控制问题.首先,针对网络信号在传输过程中的同步模式,分析了多个混沌系统之间的多切换同步行为.其次,基于预设的切换传输规则,给出了有限时组合同步的定义.进而,依据有限时稳定性理论,设计了一类实现快速同步的控制器,并给出了有限时组合同步的充分条件.最后,通过数值仿真和分析验证了所设计控制方案的有效性.     

超混沌系统的混合同步控制

基于Lyapunov稳定性理论,提出了一种超混沌系统混合同步控制方法,给出并详细证明了Rossler超混沌系统实现自同步的充分条件以及控制律参数的取值范围,并构建了两个不同结构的Rossler超混沌系统的异结构快速同步的数学模型。数值仿真表明了所设控制器的有效性和方法的可操作性．     

线性定常系统特征模型的特征参量辨识

说明线性定常系统特征模型的特征参量是一组由高阶线性定常系统的相关信息压缩而成,于是不能简单的作为与状态无关的慢时变参数来处理. 基于特征建模思想,建立了线性定常系统特征模型的特征参量与子空间方法之间的联系,给出了一种该特征模型的特征参量 的合成辨识算法.同时证明了在用于子空间辨识的样本量充分大和用于状态估计的时间充分长的情况下, 特征参量的估计值与真值之间的误差达到充分小. 最后,对于一个六阶的单输入单输出线性定常系统的仿真例子,对投影的带遗忘因子最小二乘算法和合成辨识算法进行了比较,验证了合成辨识算法的有效性.