切换奇异系统的有限时间稳定

本文研究了一类连续切换奇异系统的有限时间稳定和状态反馈控制问题.首先,讨论了连续切换奇异系统解的存在条件,然后给出连续切换奇异系统有限时间稳定和有限时间有界的概念;其次,利用模型依赖平均驻留时间方法和Lyapunov函数方法,分别给出切换奇异系统是正则、脉冲自由且有限时间稳定和有限时间有界的充分条件,并设计状态反馈控制器,使得闭环系统有限时间稳定和有限时间有界且具有H∞性能指标γ;最后通过数值算例验证了本文方法的有效性.     

时变离散切换系统的迭代学习控制

针对一类具有任意切换序列的时变离散切换系统的轨迹跟踪问题,提出了一种离散迭代学习控制算法.该算法在切换序列沿迭代轴不变而只沿时间轴变化的前提下,将整个有限时间区间划分为有限个子区间,并利用λ-范数对各个子区间上的收敛性进行了严格证明,给出了算法收敛的范数形式的充分条件.该方法不仅实现了时变离散切换系统在有限时间内对目标轨迹的完全跟踪,而且结构简单更便于工程实现.仿真结果验证了该方法的有效性.     

一类离散时间广义系统的迭代学习控制

针对一类离散时间广义系统,提出了一种离散迭代学习控制算法.首先,通过非奇异变换将离散时间广义系统分解为正常离散状态方程和代数方程的形式.然后,利用上一次迭代学习获得的前一时刻误差和当前时刻误差来修正上一次的控制量,从而获得下一次迭代学习的新控制量,并对算法的收敛性进行了理论证明,给出了算法收敛的充分条件.研究结果表明,所提算法能够在有限时间区间内实现系统状态对期望状态的完全跟踪.最后,通过仿真算例进一步验证了所提算法的有效性.     

切换系统的异步镇定: 相邻模型依赖平均驻留时间

本文研究一类切换线性系统在异步切换下的镇定问题. 由于控制器的切换信号中存在时滞使得控制器的切换和系统的切换出现了异步的情况. 首先, 提出了相邻模型依赖平均驻留时间的定义. 然后, 通过合并切换信号的方法和多Lyapunov函数方法, 给出了相邻模型依赖平均驻留时间切换下整个切换系统稳定的充分条件和控制器设计. 这些条件反映了系统的连续动态、切换时滞和平均驻留时间之间的关系. 最后, 通过例子验证了本文方法的有效性.     

有限区域条件下离散时间系统的反控制与电路实现

在Chen-Lai算法和Wang-Chen算法中, 模函数的定义域均为(-∞, +∞). 然而, 在电子电路等技术实现中, 模函数定义在有限区域上则更符合实际情况. 本文以有限区域条件下模函数为正弦函数的离散时间系统反控制为典型实例,给出了受控系统在Li-Yorke意义下混沌的充分条件和严格的理论证明,从而能根据定理给出的充分条件和器件自身规定的一个有限区域或动态范围的约束条件来共同确定电路的具体参数范围,为电路设计与技术实现提供理论依据.基于这一方法, 设计了有限区域条件下模函数为正弦函数的离散时间系统反控制电路,给出了电路实验结果,证实了本方法的可行性. 本文的这种方法也可用于解决有限区域条件下模函数为其他非线性函数的离散时间反控制与电路实现问题.     

分数阶系统有限时间稳定性理论及分数阶超混沌Lorenz系统有限时间同步

研究了分数阶系统有限时间稳定性理论及分数阶混沌系统的同步问题.根据分数阶微分性质及分数阶系统稳定性理论,建立了分数阶系统有限时间稳定性理论并进行了证明.根据该理论设计控制器实现了分数阶超混沌Lorenz系统有限时间同步并运用数值仿真进行了验证. 关键词： 分数阶 超混沌Lorenz系统 稳定 有限时间同步     

Lorenz混沌系统的近似有限时间稳定控制

针对Lorenz混沌系统,研究其有限时间稳定控制问题.考虑系统存在不确定非线性,提出一种可使受控Lorenz系统实现近似有限时间稳定的控制方法.改进并设计一种扩张状态观测器,解决了受控Lorenz系统中不确定非线性未知问题.通过引入奇异扰动性理论,分析了闭环系统的近似有限时间稳定性.仿真实验结果验证了该控制方法及扩张状态观测器的有效性. 关键词： Lorenz混沌系统 近似有限时间稳定 扩张状态观测器 奇异扰动     

基于参数切换算法的混沌系统吸引子近似及其电路设计

基于参数切换算法和离散混沌系统, 设计一种新的混沌系统参数切换算法, 给出了两算法的原理. 采用混沌吸引子相图观测法, 研究了不同算法下统一混沌系统和Rössler混沌系统参数切换结果, 最后引入方波发生器, 设计了Rössler混沌系统参数切换电路. 结果表明, 采用参数切换算法可以近似出指定参数下的系统, 其吸引子与该参数下吸引子一致; 基于离散系统的参数切换结果更为复杂, 当离散序列分布均匀时, 只可近似得到指定参数下的系统; 相比传统切换混沌电路, 参数切换电路不用修改原有系统电路结构, 设计更为简单, 输出结果受方波频率影响, 通过加入合适频率的方波发生器, 数值仿真与电路仿真结果一致.     

广义Birkhoff系统的两类广义梯度表示

提出了两类广义梯度系统, 即广义斜梯度系统以及具有对称负定矩阵的广义梯度系统. 分别讨论了这两类梯度系统与动力学系统稳定性的关系. 研究了广义Brikhoff系统的两类广义梯度表示, 分别给出条件和表达式. 给出了广义Brikhoff系统稳定性的梯度判别法, 利用广义梯度系统的性质来研究广义Birkhoff系统的稳定性. 并举例说明了方法的应用.     

广义Birkhoff自治系统平衡状态的流形稳定性

研究广义Birkhoff自治系统平衡状态流形稳定性.建立广义Birkhoff自治系统的受绕运动方程和平衡方程.由Liapunov稳定性理论给出广义Birkhoff自治系统的平衡状态流形稳定性的有关判据.举例说明结果的应用.     

On Consensus and Stability under Denial-of-Service Attacks

In the paper, discrete-time multi-agent systems under Denial-of-Service (DoS) attacks are considered. Since in the presence of DoS attacks the stability of the whole system may be disturbed, sufficient stability conditions for the multi-agent system under DoS attacks are delivered. The consensus problem for the special case of the considered system under DoS attacks is also examined by delivering sufficient conditions. Theoretical considerations are illustrated by numerical examples.     

Stability Analysis for Systems with Impulse Effects

In the present paper the authors establish new conditions for the uniform stability and the uniform asymptotic stability of equilibria of systems with impulsive effects described by systems of nonlinear, time-varying ordinary differential equations. For the case when the corresponding systems without impulsive effects admit unstable properties, the above results are used to establish conditions under which the uniform stability even uniform asymptotic stability of equilibria of systems with impulsive effects can be caused by impulsive perturbations . 1991 Mathematics Subject Classification. 34D 20, 34K 20.     

Finite-time rotation number: A fast indicator for chaotic dynamical structures

Lagrangian coherent structures are effective barriers, sticky regions, that separate chaotic phase space regions of different dynamical behavior. The usual way to detect such structures is by calculating finite-time Lyapunov exponents. We show that similar results can be obtained for time-periodic systems by calculating finite-time rotation numbers, which are faster to compute. We illustrate our claim by considering examples of continuous- and discrete-time dynamical systems of physical interest.     

Finite-Time Quasi-Synchronization of Two Nonidentical Chaotic Systems via Intermittent Control

This paper investigates the finite-time quasi-synchronization of two nonidentical Lur'e systems with parameter mismatches by using intermittent control. Based on Lyapunov stability theory and some differential inequality techniques, sufficient conditions for finite-time quasi-synchronization are derived and the explicit expression of error level is obtained. Meanwhile, a numerical simulation is given to illustrate the effectiveness of the theoretical results.     

Stability analysis and control synthesis of uncertain Roesser-type discrete-time two-dimensional systems

We study the stability analysis and control synthesis of uncertain discrete-time two-dimensional(2D) systems.The mathematical model of the discrete-time 2D system is established upon the well-known Roesser model,and the uncertainty phenomenon,which appears typically in practical environments,is modeled by a convex bounded(polytope type) uncertain domain.The stability analysis and control synthesis of uncertain discrete-time 2D systems are then developed by applying the Lyapunov stability theory.In the processes of stability analysis and control synthesis,the obtained stability/stabilzaition conditions become less conservative by applying some novel relaxed techniques.Moreover,the obtained results are formulated in the form of linear matrix inequalities,which can be easily solved via standard numerical software.Finally,numerical examples are given to demonstrate the effectiveness of the obtained results.     

基于迭代学习的离散切换系统故障估计

针对一类具有任意切换序列的离散切换系统的故障估计问题,提出了一种新的故障估计算法.该算法利用引入的虚拟故障信号构建出故障估计器,并利用残差信号通过迭代学习方法对引入的虚拟故障进行逐次修正.使虚拟故障随着迭代次数的增加逐渐逼近实际故障.利用压缩映射方法严格证明了算法在各个子区间上的收敛性,给出了算法的收敛条件.理论分析表明,所提算法能够在有限区间上精确估计出切换系统发生的不同类型故障.最后通过仿真实验进一步验证了所提算法的有效性.     

Finite-time robust control of uncertain fractional-order Hopfield neural networks via sliding mode control

The finite-time control of uncertain fractional-order Hopfield neural networks is investigated in this paper. A switched terminal sliding surface is proposed for a class of uncertain fractional-order Hopfield neural networks. Then a robust control law is designed to ensure the occurrence of the sliding motion for stabilization of the fractional-order Hopfield neural networks. Besides, for the unknown parameters of the fractional-order Hopfield neural networks, some estimations are made. Based on the fractional-order Lyapunov theory, the finite-time stability of the sliding surface to origin is proved well. Finally, a typical example of three-dimensional uncertain fractional-order Hopfield neural networks is employed to demonstrate the validity of the proposed method.