关于非线性控制系统的线性化问题

本文首先研究了一般形式的非线性控制系统,得到了可以用状态反馈线性化时应具有的形式,即系统方程与控制规律一般条件下都应是对控制变量是线性的。然后研究了用状态变换进行线性化的问题,得到了变换应满足的条件。最后讨论了同时用状态变换与反馈变换对非线性控制系统进行线性化以及综合问题。     

含有未知输人及非强可检测子系统的线性切换系统的观测器设计

主要研究含有未知输入的线性切换系统的观测器设计问题.系统中包含有强可检测和非强可检测的子系统.首先,给出了状态及输出的坐标变换,通过坐标变换,系统的一部分子系统将不受未知输入的影响.其次,当未知输入的扰动矩阵线性相关,可以设计出不含状态跳跃的观测器.更一般的,如果扰动矩阵线性无关,可以设计含有状态跳跃的观测器.基于平均驻留时间的假定,可以得到重构状态的误差指数收敛于0.最后给出数值仿真验证理论结果.     

双阀值LSTAR模型非线性检验的理论研究及其应用

本文分析—个转换函数为logistic形式的双阀值平滑转换自回归(LSTAR)模型,并对该模型的非线性进行了诊断检验.通过泰勒展开等手段,用一个简单的线性模型逼近非常复杂的非线性的双阀值LSTAR模型,对应的两个模型的零假设被证明完全等价,从而大大简化模型线性性的诊断检验工作.理论研究表明,不同于单阀值STAR模型需要对转换函数进行三阶泰勒展开,双阀值模型只需要对转换函数进行一阶泰勒展开即可,这大大节省了自由度.模拟研究和实际数据分析结果验证了理论结果的有用性.     

一类高阶牛顿迭代法及其在线性互补问题中的应用

通过等价转换,把线性互补问题转化为一个不可微的非线性方程组,进而采用光滑函数处理,得到一个光滑非线性方程组,利用高阶牛顿迭代法进行求解.该方法不再区分线性互补问题是否单调,因此扩大了线性互补问题的求解范围.计算结果表明,方法计算速度快,对线性互补问题求解较为有效.     

线性比式和规划问题的输出空间分支定界算法

本文旨在针对线性比式和规划这一NP-Hard非线性规划问题提出新的全局优化算法.首先,通过引入p个辅助变量把原问题等价的转化为一个非线性规划问题,这个非线性规划问题的目标函数是乘积和的形式并给原问题增加了p个新的非线性约束,再通过构造凸凹包络的技巧对等价问题的目标函数和约束条件进行相应的线性放缩,构成等价问题的一个下界线性松弛规划问题,从而提出了一个求解原问题的分支定界算法,并证明了算法的收敛性.最后,通过数值结果比较表明所提出的算法是可行有效的.     

基于观测器的模糊时滞系统指数稳定的一种设计方法

研究了一类模糊时滞系统的指数稳定问题.首先利用T-S模型对非线性不确定性时滞系统进行建模,在此基础上设计了基于观测器的模糊状态反馈控制器,通过巧妙选取Lyapunov函数给出了模糊闭环时滞系统的条件及稳定裕度且模糊反馈增益和模糊观测器增益可通过求解线性矩阵不等式获得.     

线性奇异系统的解耦问题

本文讨论在状态反馈下的线性奇异系统的解耦问题，利用奇异系统的受限等价变换，给出了输出，输入维数相同的方线性奇异系统解耦问题有解的充分必要条件。     

一类前馈非线性系统的输出反馈半全局镇定

研究一类前馈非线性系统的输出反馈半全局镇定问题.值得指出的是,文章研究的系统不可测状态依赖增长包含线性和高阶两部分,融合并推广了许多现有文献中的增长条件.文章基于线性低增益观测器,利用输出反馈占优方法,构造了结构简单且易于实现的线性输出反馈控制器.通过适当地选取设计参数,可以保证闭环系统零解是局部指数稳定的,且从给定包含原点的紧子集出发的解最终趋向于零.仿真算例验证了文章结果的有效性.     

一类非线性上三角系统的实用输出跟踪控制

利用齐次系统控制理论,研究了一类非线性上三角系统的实用输出跟踪控制问题,提出了一种解决上三角系统跟踪问题的齐次控制方法.所研究的系统是高阶的,允许不可测状态具有高阶增长形式.设计的控制器具有不依赖参考信号,可使跟踪误差任意小和对干扰的鲁棒性的优点.最后的仿真例子说明了结论的正确性.     

含非线性项的不确定离散时滞系统鲁棒稳定性分析

针对一类同时存在非线性项和不确定项的离散时滞系统,研究了系统的鲁棒稳定性问题.通过构造Lyapunov函数并利用Schur补引理以线性矩阵不等式(LMI)形式给出了系统鲁棒稳定的充分条件;利用离散时滞系统鲁棒稳定性的充分条件,采用LMI技术,设计出基于LMI的状态反馈鲁棒控制器;理论证明该方法设计的控制器保证闭环系统鲁...     

求二次比式和问题全局解的一个新的确定性算法

本文研究一类二次比式和规划问题.首先,利用等价转换的方法把原问题转化为一个非线性规划问题,并且这个非线性规划问题的目标函数通项的分子和分母都分别是两项线性函数乘积和再加上一个线性函数的形式,再根据两项线性函数乘积和的特性,对目标函数进行线性松弛,以确定原问题最优值的下界,从而提出一个求解线性规划问题的分支定界算法,并证明该算法的收敛性.最后,数值结果表明所提出的算法是可行有效的.     

线性时不变系统两种描述的等价性

自从Kalman提出了用状态空间方法描述系统后,Rosenbrock与Wolovich等又提出了用微分算子描述系统的方法。这两种描述方法,利用各自表示方法的特点,在多变量系统理论的研究上,都取得了很大的进展。 本文利用Yokoyama标准形与多项式矩阵之间的关系,把上述两种描述联系起来,给出了它们之间等价的转换形式。这样就可以把在一种描述方法上得到的结果,等价地搬到另一种描述方法的系统上去。     

基于圆判据的一种LMI绝对镇定方法

针对非线性Lur'e系统,提出了一种输出反馈控制器综合方法。对于系统在无摄动及线性部分存在乘性范数摄动的情况,分别设计了保证闭环系统绝对稳定的动态输出反馈控制器。由圆判据出发,通过把绝对稳定性问题等价地转化成H∞控制问题,得到了一组由线性矩阵不等式(LMI)表达的控制器存在的充分性条件。     

具有相同广义反射函数的微分系统的等价性

利用广义反射函数给出了微分系统等价的定义,研究了线性微分系统的相互等价性及其与非线性微分系统的等价性.     

若干个线性算子的范数同时逼近于其谱半径之可能性

本文证明了Banach空间上任意有限个两两可换的线性算子可同时(即在与原空间范数等价的同一范数下)用其范数任意逼近于各自的谱半径。在有限维情形,更进一步推广上述结果到可同时化为上(或下)三角阵的算子族。     

非线性振动分析中的正交函数法

本文根据谐波平衡法假设周期解的基本思想，提出了一种分析非线性振动特性的正交函数法。将位移展开为谐波的级数形式，根据线性模态和三角级数的正交性导出了一组形式简单的特征方程。有效地解决了平方非线性系统存在漂移项的困难，算例表明：本文方法精度高，收敛快，工作量小。     

求解非线性互补问题的一类光滑Broyden-like方法

非线性互补问题可以等价地转换为光滑方程组来求解. 基于一种新的非单调线搜索准则, 提出了求解非线性互补问题等价光滑方程组的一类新的非单调光滑 Broyden-like 算法.在适当的假设条件下, 证明了该算法的全局收敛性与局部超线性收敛性. 数值实验表明所提出的算法是有效的.     

非线性随机时滞系统的时滞反馈鲁棒H∞控制

本文研究了具有变时滞的非线性随机时滞系统的时滞反馈鲁棒H∞控制问题.利用时滞分割技术,构造了新的Lyapunov-Krasovskii泛函,通过Ito公式,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出了时滞反馈鲁棒H∞控制器存在的充分条件,通过数值仿真算例说明了结论的正确性和方法的有效性.     

一类时变仿射非线性系统的动态状态反馈线性化的条件

本文用微分几何方法讨论了一类时变仿射非线性系统（即ｎ＝ｍ＋１）的动态状态反馈线性化与系统的线性近似的关系，得出了系统可动态状态反馈线性化的条件。     

正则型控制系统的全局反馈镇定

在对非线性控制系统全局镇定的研究中 ,Byrness,Isidori讨论了光滑非线性系统的光滑反馈与全局正则型的等价条件 ;Kokotovic,Sussmann则在讨论了全局镇定的正实条件后 ,得到了一个判定系统为全局光滑可镇定的重要条件 .本文则考察一类正则型控制系统 ,通过变换系统和构造全局反馈镇定律的方法 ,得到全局光滑镇定