导读:本文包含了跳变系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:系统,马尔,概率,时间,科夫,广义,脉冲。
跳变系统论文文献综述
高倩,高宪文,齐文海[1](2019)在《带有执行器饱和的变时滞Markovian跳变系统的DOBC控制》一文中研究指出针对一类转移概率部分未知的Markovian跳变系统,考虑系统中存在时变时滞以及执行器饱和的情况,研究此类系统基于干扰观测器的抗干扰控制(Disturbance-observer-based-control, DOBC)问题.首先,分析带有扰动估计误差的闭环系统的随机稳定性,通过构建适当的模态依赖型Lyapunov-Krasovskii(L-K)泛函并引入自由权矩阵,给出闭环系统的随机稳定性判据;然后,将控制器增益以及观测器增益的求解问题转化为带有线性矩阵不等式约束的可行性问题,并通过迭代优化算法得到最大吸引域的估计值;最后,通过仿真算例,验证所提出方法的正确性和有效性.(本文来源于《控制与决策》期刊2019年09期)
熊威,顾德,刘飞[2](2019)在《转移概率部分未知时滞跳变系统有限时间H_∞控制》一文中研究指出时滞是许多工业系统的固有特性,会导致系统控制性能的下降,甚至影响系统稳定,而在实际系统中,有限时间系统的特性更值得关注;针对上述情况,对一类具有时滞的马尔可夫跳变系统有限时间控制器设计的问题进行了研究;把转移概率完全已知的条件放宽至部分未知的更一般情形,采用自由权重的方法,保证所得的线性矩阵不等式具有更小的保守性;首先,给出马尔科夫跳变系统有限时间有界性、有限时间H∞有界性的判定准则;然后,通过对线性矩阵不等式(LMIs)求解,获得状态观测器和状态反馈控制器的增益矩阵;最后,仿真实例验证所提算法的有效性。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2019年07期)
万海英,奕小丽,刘飞[3](2019)在《转移速率部分未知的Markov跳变系统有限频段控制》一文中研究指出本文针对转移速率部分未知的Markov跳变系统,将干扰信号的频率特性引入给定时间控制器设计中,使系统状态轨迹在期望范围内受限运动的同时满足所需的有限频段性能指标.所提方案不仅从时间、频率两个维度为系统综合分析设计提供了思路,更充分考虑到跳变系统转移速率部分未知的情况,并给出了使系统在工艺时间内稳定且具有更强干扰抑制能力的状态反馈控制器存在的充分条件,扩宽了现有研究方法的适用性.最后,仿真示例验证了所得结论的合理性及有效性.(本文来源于《第31届中国控制与决策会议论文集(2)》期刊2019-06-03)
姚得银[4](2019)在《部分转移概率未知的马尔科夫跳变系统的分析与综合》一文中研究指出实际的控制系统经常发生执行器的失效、参数漂移和子系统内部联接的变化等现象,且这些负面情况会随机影响控制系统的结构。具有这些特征的系统一般有多个工作模型,并且每个模型可用一组微分方程进行描述,马尔科夫跳变系统可以描述该类系统。在电力、机械手臂和交通等众多领域,马尔科夫跳变系统作为一类特殊的混杂动态系统将其优势展现得淋漓尽致。尽管马尔科夫跳变系统在许多控制领域方面都有涉及并取得良好的结果,但是在运用马尔科夫跳变系统对实际问题进行数学建模的时候,转移速率矩阵中的全部元素都是已知的理想条件是具有保守性的。在实际控制系统中,转移速率的信息很难通过传感器测量或者测量存在误差,这种信息的不完整和测量误差很有可能导致在转移速率矩阵元素完全精确的假设下,设计的控制器无法镇定实际系统。因此,在实际控制系统中,转移速率是完全已知的情形往往是无法成立的,也就是说,系统的转移概率是部分已知的。例如,在网络化控制系统数学建模的时候,数据包丢失和通信延迟是由马尔科夫链模型建立,并且在理论研究上,假设所有的转移速率是完全可测的。但是几乎所有类型的通信网络,在不同网络运行期间,通信延迟的变化或者数据丢包可能是模糊的和随机的,也就是说,转移速率矩阵中的元素信息难以全部获得或者需要花费很大代价去测量。因此,如何建立一个更加符合现实情形的马尔科夫跳变系统数学模型,并且针对该系统提供有效的研究方法就变得尤为重要。因此,研究部分转移概率已知的马尔科夫跳变系统的分析和综合问题具有深刻的实际意义和理论价值。在马尔科夫跳变系统的框架下,在转移概率部分未知的情况下,本论文利用H∞滤波、自适应控制和滑模控制叁种方法分别考虑了连续时间和离散时间的马尔科夫跳变系统的H∞滤波器和鲁棒自适应滑模控制器等设计问题。论文主要研究工作可以概括如下。第一章绪论首先介绍了本文的研究背景和意义及其研究现状。其次介绍了具有部分转移概率未知的情况下,连续时间和离散时间马尔科夫跳变系统的稳定性条件。第二章研究了部分转移概率未知和模态依赖量化输出马尔科夫跳变系统的H∞滤波问题。考虑测量输出和量化输出均受到外界干扰的影响,且系统存在参数不确定性,转移概率难以全部获得以及因带宽受限、通讯约束等造成的通信数据丢失。通过设计H∞滤波器保证闭环系统随机稳定,并且具有H∞性能指标。最后,通过两个例子来证明算法的有效性。第叁章分析了具有时变执行器故障和部分转移概率未知的马尔科夫跳变系统自适应滑模控制器合成问题。在实际的动力学系统中,非线性、外界干扰和执行器故障等因素都会不可避免地出现。转移速率的全部信息很难通过传感器测量或者测量存在误差,这种信息的不完整和测量误差有可能导致在转移速率矩阵元素完全精确获得的假设下,设计的控制器无法镇定实际系统。因此,转移速率完全已知的情形是不现实的,也就是说,系统的转移概率是部分已知的。由于设计的自适应滑模控制器对未知参数具有在线调节功能,因此得到的稳定性结果具有较弱的保守性。最后,通过数值仿真证明方法的有效性。第四章处理了部分转移概率未知的时滞马尔科夫跳变系统的自适应滑模控制问题。针对系统状态不可测的情况,设计滑模观测器测量系统的状态变量。转移速率的全部信息很难通过传感器测量或者测量存在误差,这种信息的不完整和误差很有可能导致在转移速率矩阵元素完全精确的假设下,设计的滑模控制器无法镇定实际系统。因此,转移速率完全已知的情形往往是无法成立的,其意味着系统的转移概率是部分已知的。因此,针对上述问题,本章设计相应的切换面函数以及自适应滑模控制器保证部分转移概率未知的时滞马尔科夫跳变系统的稳定性。最后,通过数值例子验证提出方法的有效性。第五章解决了部分转移概率未知的离散时间不确定马尔科夫跳变系统自适应滑模控制问题。构造新颖的自适应滑模控制器保证整个闭环系统的稳定性和滑模面的到达性。设计的自适应滑模控制器可以有效地削弱系统的抖振问题。最后,通过数值仿真证明方法的有效性。第六章分析了部分转移概率未知、状态不可测和随机传感器延迟的马尔科夫跳变系统滑模控制问题。在传感器延迟和转移概率未知的情况下,基于设计的状态观测器,合成新颖的滑模控制器保证由原系统和误差动态系统组成的闭环系统稳定性。最后,通过数值仿真证明方法的有效性。(本文来源于《广东工业大学》期刊2019-06-01)
张远敬[5](2019)在《执行器饱和的Markov跳变系统有限时间控制》一文中研究指出随机马尔科夫跳变系统是当前混杂系统领域的研究热点。Markov跳变系统被广泛应用于实际工程中的许多具有突变特性的动态系统,如通讯网络系统、经济系统、电力系统等。对于受内部离散事件、元器件随机故障、环境突变等因素影响,导致系统参数与结构发生随机变化的特殊混杂系统,都可以利用Markov跳变的随机特性进行很好地描述。另一方面,有限时间控制在一些实际工程系统中有着重要的应用,因此Markov跳变系统的有限时间控制问题的相关研究具有重要的实际工程意义和应用价值。近年来,针对实际工程中的执行器饱和特性的研究是控制理论及应用中的研究热点之一。但是,目前关于执行器饱和的Markov跳变系统的有限时间控制的研究成果较少。因此,本文将针对Markov跳变系统在执行器饱和的状态下,研究系统的有限时间控制与控制器设计问题,主要内容如下:1.讨论具有饱和执行器的离散线性Markov跳变系统在有限能量扰动下,关于系统有限时间镇定的问题。首先利用构造的Lyapunov函数和饱和非线性处理技术,对具有饱和执行器的离散线性Markov系统进行了研究,并提出了系统有限时间有界和有限时间镇定的充分条件,然后结合线性矩阵不等式的方法,设计并实现了有限时间镇定状态反馈控制器。2.讨论含执行器饱和的离散时滞Markov跳变系统在未知但有界扰动的情况下,有限时间镇定的问题。考虑Markov链的转移概率部分未知的情况,首先利用构造的Lyapunov函数,对具有执行器饱和的时滞Markov系统进行研究,并提出了系统有限时间镇定的充分条件,其次结合线性矩阵不等式的方法,设计并实现了有限时间镇定状态反馈控制器。3.讨论离散Semi-Markov跳变系统在执行器饱和的约束下,针对系统的镇定性问题进行分析和控制。利用凸组合法对非线性饱和进行处理以及Semi-Markov核理论,对具有执行器饱和的离散Semi-Markov系统进行研究,提出了一类李雅普诺夫函数方法,得到了系统镇定的充分条件。通过引入外部变量解决矩阵幂问题,并结合线性矩阵不等式的方法,设计并实现了系统状态反馈控制器。(本文来源于《江南大学》期刊2019-06-01)
熊威[6](2019)在《基于观测器的Markov跳变系统有限时间控制》一文中研究指出马尔可夫跳变系统(Markov Jump Systems,MJSs)作为一种典型的多模态随机系统,很好地克服了单模态系统的局限性。对于受环境突变,内部元件故障等因素影响的系统,MJSs可以表述其跳变的随机性,具有强大的工程背景,因此在网络控制,航空航天,经济等领域中得到了广泛的应用。现阶段很多关于MJSs的研究成果都是基于无穷时间域上提出的,而在实际工程系统中,系统的暂态性能也极其重要。本文针对连续时间MJSs在存在时滞、转移概率部分未知、执行器故障和参数不确定的条件下,基于观测器对系统进行有限时间控制,并使系统满足H_∞性能指标。具体工作如下:(1)针对存在时滞且转移概率部分未知的连续时间MJSs,在满足H_∞性能指标约束的条件下,基于观测器对系统进行有限时间控制。采用自由加权矩阵的方法处理转移概率部分未知的情况,将李亚普诺夫函数中矩阵的转移概率未知部分用已知替代,保证所得的线性矩阵不等式具有更小的保守性。给出了连续时间MJSs有限时间有界性分析、有限时间H_∞有界性分析和控制器设计条件。然后,通过对线性矩阵不等式求解,获得状态观测器和状态反馈控制器的增益矩阵。最后,仿真实例验证所提控制算法的有效性。(2)针对转移概率部分未知的连续时间MJSs存在执行器故障的情况,研究其有限时间容错控制问题。通过扩展系统状态,将系统转换为具有跳变参数的广义描述系统。基于此广义描述系统设计观测器和控制器,构造合适的李亚普诺夫函数进行推导,给出系统有限时间有界的充分条件。同时采用解耦技术,处理线性矩阵乘积耦合部分,得到一组可以求解的线性矩阵不等式。仿真算例表明,所提出的有限时间控制相关充分条件是有效的。(3)针对系统模型不易精确获取和存在时滞的情况,基于观测器研究参数不确定时滞连续MJSs的有限时间容错控制问题。在执行器故障的情况下,通过观测器重构,得到闭环误差系统,针对此闭环误差系统进行分析,给出系统有限时间有界的充分条件。通过引入特定的矩阵,对系统具有范数有界的时变参数矩阵进行处理,进一步推导有限时间情形下该系统的鲁棒控制算法,具有一定的实际工程意义。最后,方法的有效性得到了仿真算例的验证。(本文来源于《江南大学》期刊2019-06-01)
张玉振[7](2019)在《参数跳变系统的加权多模型自适应控制方法研究》一文中研究指出随着科学技术的发展,工业生产过程呈现多样性,高精尖的太空探索更是复杂多变,这就给控制系统带来了越来越大的挑战。在实际控制过程中,系统往往面临突发故障、工况变化等情况导致参数发生跳变,常规自适应控制往往会出现较大的暂态误差。加权多模型自适应控制策略用模型集覆盖并逼近被控对象,通过加权融合使控制器集产生全局控制信号,可以有效避免因直接切换而引发的系统响应抖动问题,实时有效地控制复杂多变系统,具有重要的现实意义。本文针对大范围参数跳变系统,提出基于模型输出误差性能指标的加权多模型自适应控制,从理论分析、仿真验证和方法应用展开,具体如下:(1)针对大范围参数跳变系统,构建了新型加权多模型自适应控制框架。通过构建含有自适应模型和多个固定模型的模型集覆盖并逼近被控对象,相应设计控制器集,并给出基于模型输出误差性能指标的加权算法及其收敛性证明。通过仿真对比实验验证了控制方法的有效性。(2)针对加权多模型自适应控制系统,通过虚拟等价系统理论给出了不依赖于特定局部控制器设计方案的全闭环系统稳定性和收敛性分析,即一般意义上的系统稳定性和收敛性证明。(3)针对含有大范围跳变参数的复杂非线性系统,设计了加权多神经网络控制器。设计了神经网络的类PD和正相关学习算法,构建含有若干固定参数神经网络控制器和一个可重新赋值神经网络控制器的加权多神经网络控制策略。通过稳定性、收敛性的理论分析以及仿真实验,对控制系统的性能进行了有效验证。(4)在空间机器人的控制系统中,本文的研究成果进行了应用。分析空间机器人柔性结构的运动控制问题,探究方法的理论适用性。通过多模型控制策略与动态面控制、边界控制、神经网络控制的结合,分别设计加权多模型自适应控制器来实现含跳变参数的柔性关节、柔性臂杆的运动控制,仿真验证控制系统的有效性。(本文来源于《北京科技大学》期刊2019-05-31)
于炎[8](2019)在《广义时变马尔可夫跳变系统的稳定性分析与H_∞控制》一文中研究指出广义时变系统是一类应用广泛的动力系统,能够准确的描述实际问题,当这类系统受到环境破坏或子系统之间的连接方式反生改变时,广义时变马尔可夫跳变系统能更好的描述这一现象,由此该系统受到了广泛学者的关注。本文针对非线性广义时变马尔可夫跳变系统,当转移速率局部未知时,对系统的随机容许及控制器设计问题的进行了研究。首先,将系统中的非线性函数进行线性化处理,得到系统是正则的、无脉冲的,并根据隐函数存在定理,给出了系统具有唯一解的条件。其次,利用构造Lyapunov-Krasovskii泛函的方法,结合转移速率之间的关系对系统的镇定问题进行了研究,得到了系统随机容许的充分条件,同时设计了状态反馈控制器,从而实现了系统的稳定与控制。针对广义时变马尔可夫跳变系统,研究了系统的鲁棒非脆弱H_∞控制问题,通过Lyapunov-Krasovskii泛函和LMI的方法,得到了系统是随机容许且满足H_∞性能指标的条件。利用非脆弱控制理论,分别考虑了具有加法式与乘法式两类摄动的控制器增益,在此基础上,使得闭环系统随机容许,从而实现了系统的H_∞控制。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-05-29)
赵秀杰[9](2019)在《广义时变Markov跳变系统的鲁棒时域控制》一文中研究指出广义时变Markov跳变系统是一类能有效描述参数随机突变的系统,其状态从一个模态跳变到另一个模态的过程是随机的,但却服从Markov跳变过程。随着研究的不断深入与现实需要的影响,学者们对广义时变Markov跳变系统的研究日渐增多。本文针对执行器饱和的广义时变Markov跳变系统,当系统中存在脉冲影响和时域范数有界扰动时,对系统的鲁棒时域稳定及其吸引域估计进行了研究。首先基于Lyapunov函数理论并结合饱和函数的凸包概念对广义时变Markov跳变系统的镇定进行了研究,得到了系统时域稳定的充分条件,然后设计了饱和状态反馈控制器,并将结果推广到凸优化问题,该控制器的可解性条件可以等效为一个耦合线性矩阵不等式(LMIs)的可行性,从而实现系统的时域控制。针对执行器饱和的广义时变非线性Markov跳变系统,当系统中同时存在脉冲和时域范数有界扰动时,研究了系统的鲁棒时域H_∞控制问题。通过引入脉冲时间序列相关联的不连续时变Lyapunov-Krasovkii函数并使用LMI技术,确保了系统鲁棒时域稳定和H_∞有界的充分条件。进一步通过非脆弱控制技术,给出非脆弱鲁棒有限时间状态反馈控制器的分析和设计,从而实现系统的时域H_∞控制。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-05-29)
田家明[10](2019)在《非方奇异马尔科夫跳变系统的性能分析和观测器设计》一文中研究指出在诸如电路,受限机器人等许多实际系统中,变量的个数与方程的个数一般不同,因此非方奇异马尔科夫跳变系统比方的奇异马尔科夫跳变系统有着更一般的结构和更广泛的应用.此外,单边利普希茨非线性比利普希茨非线性条件更弱,对单边利普希茨非线性系统的相关研究保守性更低.本文以非方奇异马尔科夫跳变系统为基本研究框架,讨论了连续时间和离散时间线性非方奇异马尔科夫跳变系统无脉冲唯一解的存在性和稳定性,以及连续时间单边利普希茨非线性非方奇异马尔科夫跳变系统的观测器设计问题.论文主要包括下面六章.第一章介绍了奇异系统,非方奇异系统,非方奇异马尔科夫跳变系统,系统稳定性和状态观测器的研究背景,以及非方马尔科夫跳变系统和未知输入单边利普希茨非线性观测器的研究现状.另外给出了广义逆,Schur补引理和线性矩阵不等式的预备知识.最后介绍了本文的工作及创新之处.第二章对于方程的个数不少于变量的个数(m>≥n)和变量的个数不少于方程的个数(m ≥ n)两种情形分别给出了连续时间线性非方奇异马尔科夫跳变系统列正则,列无脉冲,随机稳定且有唯一无脉冲解和行正则,行无脉冲,微分代数子系统是随机稳定且有唯一无脉冲解的充要条件,并且将这些条件转化为了易被数值求解的严格线性矩阵不等式.此外,通过引入了假设2.1-2.3解决了奇异马尔科夫跳变系统的代数子系统在切换时刻会产生脉冲的问题,此方法比文献[62]中的方法更易验证和有效.最后,我们给出了叁个例子验证了结论的有效性,其中包含LRC电路例子和数值算例,并且利用Matlab的LMI工具包和画图工具进行计算和仿真.第叁章对于方程的个数不少于变量的个数(m ≥ n)和变量的个数不少于方程的个数(m ≥ n)两种情形分别给出了离散时间线性非方奇异马尔科夫跳变系统列正则,列因果,随机稳定且有唯一无脉冲解和行正则,行因果,微分代数子系统随机稳定且有唯一无脉冲解的充要条件,并且将这些条件转化为了易被数值求解的严格线性矩阵不等式.此外,通过引入假设3.1-3.3来处理奇异马尔科夫跳变系统的代数子系统在切换时刻会产生脉冲的问题.最后给出了LRC电路例子和数值算例,并利用Matlab的LMI工具包和画图工具进行计算和仿真,验证了结论的有效性和实用性.第四章研究了含有未知输入和单边利普希茨非线性项的连续非方奇异马尔科夫跳变系统的全维状态观测器设计问题.结合李雅普诺夫稳定性定理和矩阵广义逆给出了单边利普希茨非线性非方奇异马尔科夫跳变系统的未知输入全维状态观测器存在的充分条件和设计方法,接着将观测器的设计问题转换了线性矩阵不等式的求解问题,最后通过一个数值例子进行仿真并验证了设计方法的有效性.第五章研究了含有未知输入和单边利普希茨非线性项的连续非方奇异马尔科夫跳变系统的降维状态观测器以及降维H∝观测器设计问题,结合李雅普诺夫稳定性定理和矩阵广义逆分别给出了相应的设计算法,将观测器的设计问题转换了线性矩阵不等式的求解问题,并通过数值例子验证了设计方法的有效性.第六章总结了本文的主要贡献,并且展望了未来可以完善和改进的地方。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-23)
跳变系统论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
时滞是许多工业系统的固有特性,会导致系统控制性能的下降,甚至影响系统稳定,而在实际系统中,有限时间系统的特性更值得关注;针对上述情况,对一类具有时滞的马尔可夫跳变系统有限时间控制器设计的问题进行了研究;把转移概率完全已知的条件放宽至部分未知的更一般情形,采用自由权重的方法,保证所得的线性矩阵不等式具有更小的保守性;首先,给出马尔科夫跳变系统有限时间有界性、有限时间H∞有界性的判定准则;然后,通过对线性矩阵不等式(LMIs)求解,获得状态观测器和状态反馈控制器的增益矩阵;最后,仿真实例验证所提算法的有效性。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
跳变系统论文参考文献
[1].高倩,高宪文,齐文海.带有执行器饱和的变时滞Markovian跳变系统的DOBC控制[J].控制与决策.2019
[2].熊威,顾德,刘飞.转移概率部分未知时滞跳变系统有限时间H_∞控制[J].计算机测量与控制.2019
[3].万海英,奕小丽,刘飞.转移速率部分未知的Markov跳变系统有限频段控制[C].第31届中国控制与决策会议论文集(2).2019
[4].姚得银.部分转移概率未知的马尔科夫跳变系统的分析与综合[D].广东工业大学.2019
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[6].熊威.基于观测器的Markov跳变系统有限时间控制[D].江南大学.2019
[7].张玉振.参数跳变系统的加权多模型自适应控制方法研究[D].北京科技大学.2019
[8].于炎.广义时变马尔可夫跳变系统的稳定性分析与H_∞控制[D].沈阳工业大学.2019
[9].赵秀杰.广义时变Markov跳变系统的鲁棒时域控制[D].沈阳工业大学.2019
[10].田家明.非方奇异马尔科夫跳变系统的性能分析和观测器设计[D].山东大学.2019