真三维显示系统的Roesser模型及其性能分析

文章用多维系统控制理论的思想方法研究光学显示问题,为了对真三维显示系统进行建模,并分析其性能,针对体空间中每个体素点的分布情况,将三维位置坐标和一维时间坐标相结合,建立四维Givone-Roesser (GR)模型对真三维显示系统进行状态空间表示.阐述了真三维显示系统工作过程,对其进行实时性分析,简化了系统矩阵.介绍了定点量化模型,推导出该系统经量化后全局渐近稳定的充分必要条件.实验结果表明,一个尺寸为4*4*4和8*8*8的真三维显示系统中,体素点的状态向量会收敛到0,因此是渐近稳定的.文章提出的Roesser模型表示方法既能简化系统数学表达,又有利于系统分析与设计,便于微控制器的软件实现,实时性与稳定性分析可广泛应用到真三维显示系统分析与设计中,具有极高的应用价值.     

具有量化误差的多步长非线性采样系统的镇定

该文研究一类非线性控制系统在采样器采样过程中产生量化误差的情况下多步长采样镇定问题. 运用近似DTD方法, 在非线性系统的近似离散时间模型上设计全局状态反馈镇定控制器. 当系统近似误差和采样量化误差被限制在一定的条件下, 可以得到含量化误差的多步长非线性采样系统是半全局实用渐近稳定. 最后, 仿真例子验证了所得结果的有效性.     

格点动力系统中的异宿环

讨论格点动力系统中空间混沌出现的一个判据——异宿环.证明了若格点动力系统有渐近稳定的异宿环,则系统有渐近稳定的同宿点,从而系统有空间混沌.     

基于有限区域量化的系统稳定性分析与设计

针对基于输出反馈和具有有限区域信号量化的离散时间系统,进行了系统稳定性分析与量化参数设计的研究.首先,分别对状态观测误差系统和对象系统在有限区域对数量化作用下的系统渐近稳定性进行了分析,得到了相应的稳定性条件,接着针对对数型量化器,给出了两个系统稳定性之间的内在关联,同时得到了各有限区域量化器的量化区间上界值.在此基础上,得到了保证各子系统稳定的系统通信速率比值.最后,给出了在时变量化作用下基于状态观测的控制策略和仿真例子.     

一类不连续系统的W-渐近稳定分析

近年来,集合稳定性问题得到广泛研究.研究一类非线性不连续系统在Filippov解意义下的W-渐近稳定问题.首先,给出这类系统W-稳定相关定义.其次,建立了此类系统实现W-渐近稳定的Lyapunov定理.最后,研究了该系统的静态量化反馈镇定问题,即使用静态量化器实现系统W-渐近稳定.     

函数空间多体挠性结构系统动力学、稳定性与控制的研究

利用现代数学方法,在函数空间中研究了一类无穷维系统动力学、稳定性与控制问题.首先提出并建立了具有阻尼、陀螺部件和约束阻尼的多拓扑结构多挠体分布参数系统动力学控制模型;其次给出并论证了多体挠性结构特征、系统分析结果--可控可观性充要条件、稳定性理论和系统的渐近性质.研究的结果扩充和发展了本领域关于多挠体系统动力学与控制的理论成果,具有重要的工程意义.     

采用模糊滑模变结构方案控制Chua混沌系统

基于模糊动态模型 ,研究了 Chua混沌系统的稳定控制问题 .将非线性混沌系统模糊化为局部线性模型 .用 Lyapunov稳定性理论设计出 ,确保模糊动态模型全局渐近稳定的变结构控制器 .仿真验证了方案的有效性 .模糊控制器简单 ,规则少 .     

一类具有空间异质和扩散的SVIR模型的全局稳定性

考虑了一类具有空间异质和反应扩散的SVIR传染病模型.当基本再生数等于1时,假定扩散系数为常数,证明了系统的无病平衡态是全局渐近稳定的.     

脉冲状态反馈控制Holling-Tanner模型的周期解（英文）

本文研究一类脉冲状态反馈控制Holling-Tanner模型.在连续系统的正平衡点全局渐近稳定的情况下,利用半连续动态系统的几何理论和后继函数的方法,获得脉冲系统阶1周期解存在唯一且轨道稳定的充分条件,并通过数值模拟验证了主要结论.     

总人口规模变化的年龄结构SEIR流行病模型的稳定性

运用泛函分析中的谱理论和非线性发展方程的齐次动力系统理论,讨论了总人口规模变化情况下的年龄结构的SEIR流行病模型．得到了与总人口增长指数λ*有关的再生数R0的表达式,证明了当R0<1时,系统存在唯一局部渐近稳定的无病平衡态;当 R0>1时,无病平衡态不稳定,此时存在地方病平衡态,并在一定条件下证明了地方病平衡态是局部渐近稳定的．     

一类不确定非线性系统的执行器故障模糊容错控制

针对一类状态不完全可测的不确定非线性系统,研究了带有执行器故障的容错控制问题.采用 T-S模型对非线性系统进行模糊建模,利用并行分布补偿(PDC)算法设计了状态现潮器和基于状态现 潮器的客错控制,给出了保证该模糊容错控制系统稳定的充分条件.根据李雅普诺夫稳定性理论和线性 矩阵不等式(LMI),证明了所提出的模糊容错控制方法不但使得模糊控制系统渐近稳定,而且能够取得 H∞性能指标.计算机仿真结果进一步验证了所提出方法的正确性.     

显式模型预测控制的可达分区点定位算法

显式模型预测控制(explicit model predictive control,EMPC)避免了传统的模型预测控制中最为繁琐的反复在线优化过程.显式模型预测控制系统分为离线计算获得每个分区上控制律和在线查找控制律这两个不同阶段.离线计算阶段通过多参数二次规划(multi-parametric quadratic program,mp-QP)对系统状态空间进行凸划分,并计算得到系统在每个状态分区上的分段仿射(piece-wise affine,PWA)控制律;在线计算阶段通过查表确定系统当前状态所在的分区(即进行点定位运算)从而直接得到相应的控制律.研究工作在于如何快速确定系统当前状态所在的分区,属于在线计算过程范畴.文章在离线计算所得的状态分区数据基础上,根据可达域的思想,设计可达分区点定位算法使在线计算时搜索范围大幅减少,从而显著降低在线计算所需时间,提高EMPC系统的实时性.通过两个仿真实验将可达分区算法与直接查找法相互对比,证明可达分区算法的优势.作为一个应用例子,将文章显式模型预测控制可达分区点定位算法用于直流无刷电机显式模型预测控制,表明所用方法的有效性.     

捕食者具有传染病的生态—流行病扩散模型的整体性态

本文讨论一类具有空间扩散的生态—流行病模型在齐次Neumann边界条件下解的存在唯一性和一致有界性,并由线性化方法证明了该模型非负平衡点的局部渐近稳定,构造Lyapunov泛函证明半平凡平衡点的全局渐近稳定.     

一类具有饱和感染率和胞内时滞的病毒感染模型的稳定性和Hopf分支

本文研究一类具有饱和感染率以及胞内时滞的病毒感染模型.通过计算,得到模型的基本再生数.通过构造适当的Lyapunov函数,利用La Salle不变原理,证明当基本再生数小于1时,未感染平衡点是全局渐近稳定的;当基本再生数大于1时,得到病毒感染平衡点全局渐近稳定的充分条件.利用分支理论,证明当τ=τ~*时,系统在病毒感染平衡点处存在Hopf分支.     

一类非均匀采样系统的最优状态滤波器

研究了一类非均匀采样离散随机系统的最优滤波问题,其中系统状态以快速率均匀进行更新,观测以慢速率非均匀进行采样,且状态更新率为观测采样率的整数倍.建立了在观测采样点上的非增广的状态模型.应用射影理论提出了在观测采样点上的线性最小方差最优状态滤波器.进而,基于观测采样点上的状态估值,提出了在状态更新点上的状态滤波器.最后,分析了所提出的滤波器的渐近稳定性和稳态性能.仿真研究验证了算法的有效性.     

向量优化的Henig真有效点（解）集的连通性

在局部凸的Hausdorff空间中,首先给出Henig真有效点的等价形式,由此得到了Henig真有效点的纯量化形式.借助纯量化形式,证明了Henig真有效点集的连通性.其次,对集值优化问题,当目标集值映射足锥凸时,给出其象集的Henig真有效点集与其象集凸包的Henig真有效点集是相等的结论,并给出了集值映射象集的Henig真有效点的纯量化形式.最后,证明了集值优化问题的Hcnig真有效解集的连通性.     

一类具有Logistic增长和病程的SIR模型

研究具有Logistic增长和病程的SIR流行病模型.运用微分、积分方程理论,得到再生数R0<1时,无病平衡点E0是全局渐近稳定的;而当R0>1时,地方病平衡点E*是局部渐近稳定的.     

具有Logistic增长和年龄结构的SIS模型

讨论具有Logistic增长和年龄结构的SIS流行病模型.运用微分、积分方程理论,得到了当再生数R0<1时,无病平衡点E0是全局渐近稳定的;当R0>1时,地方病平衡点E*是局部渐近稳定的.     

一类扩散Holling-Tanner模型行波解的存在性

在生态学中,可以用非线性反应扩散方程来描述种群在时间上的变化和在空间中的分布及扩散情况.对于扩散的生物种群模型,通过研究模型中方程的渐近性态,可以知道该种群是持续生存还是趋向灭绝.在非线性反应扩散方程的研究中,行波解由于其形式简单,研究比较方便,为研究偏微分方程的动力学行为提供了一些途径.文章对一类添加扩散项的扩散Holling-Tanner系统进行了定性分析,得到了系统平衡点局部渐近稳定的充分条件.再通过构造Liapunov函数的方法,得到扩散Holling-Tanner系统平衡点全局渐近稳定的条件,以及该系统行波解存在的充分条件,并进行了数值模拟.     

一类具有非线性出生率和饱和恢复率的SEIRS传染病模型的后向分支

主要讨论一类具有非线性出生率和饱和恢复率的SEIRS传染病模型的后向分支.当R_01时,存在无病平衡点,且局部渐近稳定;考虑R_0及R_0~c的关系,得到地方病平衡点存在的条件.当R_1~*1,R_0=1时,系统出现后向分支,若R_1~*1,R_0=1,系统出现前向分支.