基于Delta算子离散化方法的质子交换膜燃料电池过氧比H_∞控制

在建立质子交换膜燃料电池(PEMFC)供气系统数学模型的基础上,采用Delta算子离散化方法对PEMFC的供气系统过氧比H_∞控制器的设计问题进行研究,通过求解线性矩阵不等式(LMI)得出其H_∞控制器参数.在此基础上,把基于Delta算子离散化方法所设计的H_∞控制器性能与基于传统Z变换方法所设计的控制器性能进行分析比较.结果表明:快速采样时,相比传统Z变换方法,基于Delta算子方法所设计的PEMFC过氧比H_∞控制器不但能更好保证系统的稳定性,具有更好的抗干扰性,可以克服负载变化对PEMFC性能的影响,实现过氧比的有效控制,而且其控制性能趋近于基于连续系统方法所设计的H_∞控制系统的性能.     

Delta算子描述不确定离散故障检测系统H_∞滤波器设计

考虑故障检测对象参数发生加性范数有界摄动的情况,基于线性矩阵不等式(LMI)方法,对一类由Delta算子描述的不确定离散故障检测系统的鲁棒H_∞故障检测滤波器设计问题进行研究.通过构建增广系统,利用Lyapunov函数理论和Schur补定理,把H_∞故障检测滤波器存在的充分条件转化为LMI形式.通过求解数值算例并作对比分析,表明考虑对象参数发生摄动所设计的鲁棒H_∞故障检测滤波器能正确有效地检测到故障信号,而不考虑对象参数发生摄动所设计的H_∞故障检测滤波器将不能正确有效地检测到故障信号.     

基于驻留概率信息方法的离散切换系统的鲁棒H_∞控制

切换系统由一组子系统和切换规则组成,其中切换规则对系统的稳定性及动态性能起着至关重要的作用.不同于现有的切换规则,文章针对一类子系统为离散时滞系统的切换系统,利用系统停留在每个子系统的概率信息,引入驻留概率信息,研究系统的鲁棒H_∞控制问题.基于多Lyapunov泛函和线性矩阵不等式方法,给出切换系统的鲁棒H_∞均方稳定的充分条件.需要指出的是,最终系统的稳定条件依赖于系统的驻留概率信息.最后,通过仿真算例证明所用方法的有效性.     

驻留概率信息方法的离散切换系统H_∞滤波器设计

通过基于驻留概率信息的方法,研究了一类具有时变延迟离散切换系统的H_∞滤波器设计的问题.通过对切换系统在每个子系统的驻留概率信息加以利用,建立一种新型切换系统模型和滤波器模型.利用Lyapunov函数及线性矩阵不等式方法,给出切换系统的H_∞均方稳定的充分条件,然后得到H_∞滤波器增益.最后,通过仿真算例来验证文章所用方法的有效性.     

Sturm-Liouville算子参数识别的离散正则化方法

1 引言在自然科学和工程技术的各领域中,微分算子的参数识别是一个常见而重要的问题．其中较为典型的是识别下述Sturm-Liouville算子的分布参数k(x)或k(u(x)):     

基于FHM模型的非线性网络化控制系统H_∞优化控制

研究了一类具有随机网络诱导时延,数据包丢失和扰动的网络化控制系统H_∞优化控制问题.针对一类非线性被控对象,基于状态反馈控制器,建立了网络化模糊双曲正切混杂系统模型.根据Lyqpunov稳定性理论,给出了系统可实现γ-次优H_∞镇定的充分条件和控制器优化参数的获取方法.仿真算例利用神经网络算法和线性矩阵不等式工具箱,完成了模型参数的辨识与最优扰动衰减度的求取,证明了分析方法和结果的有效性.     

分布时延网络控制系统的H_∞优化控制

研究了具有分布时延和扰动的网络控制系统H_∞优化控制问题.连续系统中的网络时延必须分开讨论.针对线性时不变被控对象,基于连续动态输出反馈控制器,建立了同时含有连续项和离散项的混合系统模型.利用Lyapunov-Krasovskii泛函,推导出系统可实现γ-次优H_∞镇定的充分条件.通过引入等式约束的方法将其转化为线性矩阵不等式,给出了系统H_∞次优控制器参数和扰动衰减度的求取方法,并将该系统H_∞最优控制问题转化为线性目标最小化问题.仿真算例说明了分析方法和结果是有效可行的.     

算子方程离散化的弱稳定性

本文讨论算子方程离散化的弱稳定性,它是Strang,Stetter,Keller和作者以往工作的推广,在一定条件下,这种稳定性蕴含了近似方程解的存在性和收敛性,这种理论适用于含有多个孤立解的算子方程。最后举例说明怎样应用本文定理。     

一类离散的时滞脉冲切换系统的H_∞二次稳定性

研究了一类离散的时滞脉冲切换系统的H_∞控制问题,利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,给出了离散脉冲切换系统具有性能指标γ的充分条件.     

带有时滞的离散多智能体系统的H_∞一致性问题

考虑带有时滞的离散多智能体系统的H_∞一致性问题,采用增广系统法将原系统转换成为一个不带时滞的降阶系统.通过利用李雅普诺夫稳定性理论研究降阶系统的稳定性,得到多智能体系统达到H_∞一致的线性矩阵不等式形式的条件.最后,仿真结果验证理论结果的有效性.     

基于观测器的模糊Delta算子系统的控制器设计

对于非线性模糊系统控制器和观测器的分析和设计,提出一种统一方法。利用Delta域离散T—S模糊模型对非线性系统建模,并基于李雅普诺夫稳定性理论给出模糊状态反馈控制器和观测器的设计策略,将所得结果归结为求解一组线性矩阵不等式。同时结论表明:分离性原理对Delta算子T—S模糊系统仍然成立。所得结果可将现有关于连续和离散T—S模糊系统的相关结论统一于Delta算子框架内。     

基于Delta算子统一代数Lyapunov矩阵方程解的估计

结合控制不等式的技巧,使用特殊的相似变换,扩充了现有的一些基于Delta算子统一代数Lyapunov矩阵方程解的求解范围,给出了某些条件下相似矩阵的存在定理和相应算法,改进了这类矩阵方程解的上下界估计和解的数值界估计,最后用相应的数值例子说明了所得结果的有效性.     

基于IPSO算法的独立微电网频率H_2/H_∞控制

受风能和负荷不断变化的影响,风柴互补的独立孤岛型微电网会出现频率的大幅度波动。为保证微电网的正常运行,设计了一种基于IPSO算法的H_2/H_∞控制器对柴油发电机进行有功功率调节,平衡由于风能和负荷的变化而引起的功率偏差,实现微电网的频率控制。采用H_2/H_∞混合控制方法能较好地兼顾系统的鲁棒性和系统性能问题。采用IPSO算法优化控制器,可解决PSO算法易陷入局部最优的问题,进而达到全局最优。仿真结果表明,加入了基于IPSO算法的H_2/H_∞控制后,微电网的频率变化能够控制在要求的范围内,避免了因负荷、风电相互作用而引起的频率波动,保障了微电网的安全、稳定运行。     

非自伴算子时间离散化惯性流形

本文讨论了离散化方程（ｕ＾ｎ＋１－ｕ＾ｎ）／ｈ＋Ａｕ＾ｎ＋１＝Ｆ（ｕ＾ｎ）的惯性流形,证明了在ｈ充分小且算子Ａ满足谱间隔条件下,该方程存在一个惯性流形Ｍｈ＝Ｇｒａｐｈ（φｈ）,φｈ是惯性映射的不动点,与现有文献「１,２」不同,我们仅假设主算子Ａ是解析半群无空凶且有紧豫解式,不需要Ａ是自伴的假设。     

基于滚动时域Markov跳变系统的H_∞控制

针对带有外界干扰的离散Markov跳变系统,研究了滚动时域的H_∞控制问题.基于多步控制策略,利用反馈控制序列以及依赖于模态矩阵的Lyapunov函数,设计H_∞预测控制器,并且扩大了控制器的可行域范围.对于跳变模态间的转移概率部分未知的情形,得到保证鲁棒预测控制递归可行性的充分条件.通过将优化问题转化为半正定规划问题,给出基于滚动时域的H_∞控制器算法.仿真实例验证了所提出方法的有效性.     

Delta算子Riccati方程研究的新结果

基于Delta算子描述，统一研究连续时间代数Riccati方程(CARE)和离散时间代数Riccati方程(DARE)的定界估计问题，提出了统一代数Riccati方程(UARE)解矩阵的上下界，给出UARE中P与R和Q的几个基本关系．     

模糊Delta算子系统的鲁棒镇定

研究一类基于Delta算子描述的T-S模糊模型状态反馈镇定设计问题。首先将全局模糊模型按隶属函数划分成若干子空间,并被表示成不确定系统的形式;采用分段Lyapunov函数法,得到鲁棒稳定化控制律存在的充分条件．该条件被进一步等价表示成一组线性矩阵不等式的可解性问题。克服了以往设计法中需要求解一公共正定矩阵P的不足,也无需求解繁琐的Riccati方程。所得结果可将连续和离散模糊系统的有关结论统一到Delta算子框架内。     

基于特征模型的永磁同步电机非线性黄金分割自适应控制

针对永磁同步电机系统复杂难以准确建模和控制器设计不易问题,文章采用id=0的矢量控制策略,建立了永磁同步电机的二阶特征模型,经验证其动态特性能真实逼近实际模型.基于该特征模型设计了一个带有安排过渡过程且以非线性黄金分割自适应控制器为主的控制方案.通过Simulink仿真实现了该控制方案下可调参数的整定以及方案可行性的验证.最后在实际平台上验证了控制方案的有效性,实验结果表明该方案能够实现永磁同步电机的高精度控制.     

离散算子差分法的单元函数

给出了弹性力学离散算子差分法的离散格式,并给出了该方法的几个板弯曲单元和平面四边形单元,通过对它们的考察,分析了离散算子差分方法中的离散格式对单元位移函数的反映能力。在离散算子差分方法中,无论单元位移函数是否协调,其位移函数均能在离散格式中得到十分好的再现,说明了离散算子差分方法的离散格式是一种性能很优良的离散格式。     

奇异脉冲系统的奇异H_∞控制

主要研究奇异脉冲系统的奇异H∞控制问题.当系统不满足正则条件时,给出奇异脉冲系统的奇异H∞控制问题可解的充分条件,控制律使得闭环系统在保证内稳定的条件下达到干扰衰减.