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本文讨论了基于观测器的不确定离散变时滞系统的滑模控制问题。首先,为了估计所要研究的不确定离散系统的状态,构造了状态观测器,并设计了理想的滑模控制律,以保证切换面有限时间的可达性,实现滑动模运动。其次,基于Lyapunov-Krasovskii泛函法以及线性矩阵不等式(LMI)等方法,给出误差离散系统和滑模动力离散方程的渐近稳定性判据。最后,给出了一个数值算例说明了本文结果的有效性和可行性。 相似文献
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本文讨论了不确定中立型变时滞系统的滑模控制问题。首先,为了估计所要研究的不确定中立型系统的状态,构造了一个状态观测器,并设计了滑模控制律,以保证切换面的有限时间可达性。其次,基于Laypunov-Krasovskii泛函法以及线性矩阵不等式(LMI)等方法,给出了误差系统和滑模动力方程的渐近稳定性判据。最后,给出了一个数值算例说明了文本结果的有效性和可行性。 相似文献
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研究了一类非匹配不确定离散广义系统的准滑模控制问题。给出了带有扰动补偿的离散广义趋近律,消除了常规滑模控制中不确定项必须有界的限制,且不必满足匹配条件。所设计的滑模控制在有限时间内可达切换面,减小了准滑动模态带宽,有效地削弱了系统抖振,改善了系统动态品质。数值算例验证了该方法的可行性与有效性。 相似文献
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给出了多输入离散系统的基于时变衰减幂次趋近律的滑模变结构控制方法,并通过时滞变换将结果推广到含有控制时滞的情形。首先选取具有适当增益矩阵的线性切换函数以保证系统在切换面上的理想准滑模运动方程的极点可任意配置。其次基于时变衰减幂次趋近律设计了准滑模控制器,该控制器能够保证两类离散系统的运动轨迹在有限时间内到达准滑模带,然后要么直接转入理想准滑模,要么在准滑模带中以指数幂速率快速趋于理想准滑模,并使系统的运动轨迹能够渐近趋于状态空间的原点,而不再是原点附近某邻域中出现稳定抖振。最后的仿真结果进一步表明了这种方法的有效性。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2017,(7)
利用滑模控制方法研究了一类分数阶参数不确定混沌系统的自适应同步控制问题,基于Lyapunov稳定性理论和分数阶微积分的相关理论,给出分数阶参数不确定系统取得滑模同步的充分性条件,并给出了严格的证明,研究表明,一定条件下分数阶不确定系统是滑模混沌同步的,仿真结果表明了方法的可行性。 相似文献
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本文运用模糊控制和滑模控制相结合的方法对一类不确定非线性系统进行了深入研究。针对动态方程中控制系数与状态变量和时间变量有关的非线性时变系统,设计了带有状态变量和时间变量的新的模糊切换增益调节滑模控制器,给出了新的模糊滑模控制律,并证明了系统的稳定性。考虑到外部干扰是影响所研究系统稳定性的重要因素,本文运用调节模糊切换增益的技术,实现了对不确定外界扰动项的补偿。采用全局滑模面技术设计了滑模控制器,成功地避免了传统变结构控制器在到达阶段对不确定性的敏感性,增强了系统的鲁棒性。通过实例仿真,验证了本文所提出的控制方法不仅能够保证所研究的非线性系统是稳定的,还能够有效消除系统的抖振。 相似文献
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本文研究了基于滑模控制的一类不确定分数阶广义系统的可容许性和鲁棒无源性问题。首先,设计了一种含有奇异矩阵的分数阶积分型切换函数,对其求分数阶导数推导出等效控制,进而得到滑动模态方程。其次,针对滑动模态方程和系统输出方程,利用线性矩阵不等式技巧,给出了系统滑动模态具有鲁棒无源性和可容许性的充分性判据,并进一步建立了鲁棒无源可容许的可解性条件。同时,设计的分数阶滑模控制律保证了闭环系统状态轨迹能够到达预设的切换面。最后,通过一个仿真实例验证了本文结果的有效性。 相似文献
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一系列巨大的气候突变不时打断末次冰期。尽管关于这些变化的幅度、时间和区域范围的大量证据已经获得 ,但是在这些变化之后的物理过程仍然知之甚少。问题是没有人能提出一个令人满意的设想来满足以下 4个主要要求。第一 ,这个设想必须刻画气候系统跳跃状态的特点 ;第二 ,这个设想必须确定一种机制 ,通过这种机制可以引发气候系统从一种状态跳跃到另一种状态 ;第三 ,这个设想必须借助于一种无线电通讯系统 ,通过这个系统信息可以迅速传播到整个行星上 ;第四 ,这个设想必须有一个储能轮 ,其在给定的状态下有控制这个系统可达百年的能力。目前… 相似文献
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为了解决目标数未知情况下的多目标跟踪问题,本文研究基于粒子概率假设密度滤波器(PF-PHDF)的多目标跟踪系统。针对PF-PHDF的局限性,提出一种基于随机有限集理论的模糊关联方法。该方法首先利用粒子滤波的方法估计多目标组成的随机有限集合,并用模糊C-均值聚类算法给出多目标的状态估计值和目标的个数;然后利用模糊关联算法对PF-PHDF所得到的目标状态集合进行检测和关联,有效解决了PF-PHDF无法得到目标的运动轨迹,也不能确定目标的身份的弊端;最后通过建立临时航迹滤掉了多余的杂波点并给出各个目标的运动轨迹。实验结果表明:本文方法不但能够给出各个目标的运动轨迹,而且还能提高多目标跟踪的精度。 相似文献
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大深度载人潜水器低速大漂角模糊滑模航向控制研究 总被引：1，自引：0，他引：1
通过模型试验测量大深度载人潜水器低速大漂角运动时所受到的非线性水动力。基于一种新的模糊滑模控制策略,为潜水器设计了鲁棒航向控制器。在不同的漂角子区间内分别设计局部镇定的滑模控制器,然后通过Takagi-Sugeno模糊推理系统将它们光滑连接,得到模糊滑模控制。仿真计算结果充分显示了该控制策略的有效性。 相似文献
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利用Karman关于板的大挠度理论,考虑涡电流在板中引起的Lorentz力,导出了在横向磁场和横向载荷共同作用下薄板的非线性运动方程.借助Bubnov-Galerkin法将非线性偏微分方程转化为含三次非线性项的常微分方程.在定性分析的基础上,利用次谐轨道的Melnikov函数给出了发生Smale马蹄型混沌运动的阈值条件,进而数值计算了系统的分岔图、相应的相图、Poincaré映射和时程曲线,给出了混沌运动的数字特征.分析结果表明:磁感应强度和外载荷都会影响系统的振动特性. 相似文献
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本文研究了应用于离散变结构控制系统的一种新的趋近律方法,即一个二阶递推的趋近律方法。利用新趋近律方法设计了一个和当前时刻相关的前两个样本点的递推二阶控制器;基于Lyapunov函数法,利用提出的二阶趋近律方法证明了离散变结构控制系统的渐近稳定性和滑模的有限时间可达性;说明了此方法在不确定离散变结构控制系统中的稳定性研究中的可行性。新方法可大幅度消弱抖振,使系统运动最终趋于原点,还能使系统的准滑动模态保持步步穿越切换面,较好的改善了趋近过程。 相似文献
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针对一类具有配外部扰动的多输入多输出(MIMO)离散时间系统(DTS),提出了改进的状态观测器的设计方案,使得该观测器不受外部扰动的影响。对外部扰动满足匹配条件的MIMO-DTS,提出了基于状态观测器和扰动估计器的滑模控制器设计方案,该设计方案不要求知道系统的状态和外部扰动的上界。提出的仿真例子说明了本文方法的可行性和有效性。 相似文献
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《中国海洋大学学报(自然科学版)》2020,(Z1)
本文研究了一类基于观测器的不确定分数阶系统(FOSs)的保成本控制问题,将整数阶系统的理论扩展到分数阶系统。首先,根据分数阶系统的稳定性理论,通过构造Lyapunov函数和分数阶系统的性能指标函数,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出了基于观测器的状态反馈控制系统的保成本控制器的设计方法,该控制器不仅保证了不确定分数阶系统的渐近稳定性,而且使其性能指标达到了合适的水平。然后,通过求解线性矩阵不等式的可行性问题,给出了控制器和观测器的增益。最后,给出了一个数值算例,验证了结果的有效性。 相似文献
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水下缆索运动建模过程中出现低应力松弛状态、大弯曲或扭转形变等状态,必须精细划分空间离散微元与时域求解步长以描述缆索曲率变化,进而避免数值求解奇异,这种处理方法使得求解水下缆索运动响应效率极为低下,甚至可能出现数值积分过程中截断误差与舍入误差累加导致的计算错误,无法描述水下锚泊、拖曳等系统的真实状态。针对精确描述水下柔性缆索的弯曲、扭转等形变状态及其对运动系统数学模型的影响,采用三次样条插值方法构建水下缆索微元空间形态,对连续水下缆索进行非线性离散处理,通过 Galerkin 余量消除方法实现求解域内满足缆索微元空间运动方程要求,建立了包含弯矩、扭矩作用的水下缆索动态运动数学模型与求解方法。通过与理论数值计算数据及海上实验数据对比分析,验证了本模型的准确性,可为水下锚泊系留、水下拖曳等系统的工程应用提供一种高效设计方法。 相似文献
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基于Newton法优化ARMA模型参数的船舶升沉运动预测研究 总被引：1，自引：1，他引：0
为解决波浪补偿系统中时延现象导致的控制性能下降问题,通过建立Newton-ARMA模型提前预测船舶升沉运动来消除时延现象。首先设计卡尔曼滤波器对船舶升沉运动加速度信号进行降噪滤波处理;然后使用加速度二次积分模块将加速度信号转换为位移信号;最后建立自回归滑动平均(ARMA)模型,并使用牛顿(Newton)法对模型参数进行优化,得到船舶升沉运动的Newton-ARMA预测模型。仿真结果表明,Newton-ARMA模型对船舶升沉运动的预测时间可达10 s,预测误差随着预测时间的增加而增大; Newton-ARMA模型对二级海况、三级海况和四级海况下的船舶升沉运动平均预测精度分别达到89.43%、88.53%以及87.78%,远高于ARMA模型对船舶升沉运动预测的精度,说明采用Newton法优化ARMA模型参数可以显著提高船舶升沉运动的预测精度,也即Newton-ARMA模型对控制波浪补偿系统时延具有较好的补偿效果。 相似文献
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波浪动力滑翔机将海洋波浪起伏转化为前向推进运动,同时,利用太阳能系统为电气设备提供驱动电源,可以实现长时间、远距离的走航测量,具有定点虚拟锚泊和路径自动跟踪的功能。首先分析了波浪动力滑翔机在海洋环境监测中的必要性以及当前国外技术发展现状;随后,从波浪动力滑翔机工作过程解析入手,分析了其结构组成和运动机理,给出了成功设计的关键和要领,并近似确定了第三代波浪动力滑翔机的基本物理参数;最后,总结了第二代波浪动力滑翔机的性能指标,以及其在海洋环境监测中的广泛应用。 相似文献
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针对一类基于T-S 模糊模型描述的具有输入与状态时滞的不确定系统,研究了保成本控制问题,得到了保成本控制律存在的充分条件,并以线性矩阵不等式的形式给出了控制器的设计方法.最后仿真实例验证了该方法的可行性. 相似文献
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珠江口以西陆架海域环流研究Ⅲ 总被引：6，自引：0，他引：6
本文给出了南海主要水团的基本属性,并分别对本海域各水团(沿岸水和外海表层水、太平洋北部中层水、亚热带次表层水)的运动模式进行分析讨论,最后给出冬季和夏季本海域环流立体的运动模式。 相似文献
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水下机器人-机械臂系统的滑模自抗扰控制 总被引：1，自引：0，他引：1
针对水下机器人机械臂系统的强耦合、强非线性、复杂海洋多源干扰等因素影响，提出了滑模自抗扰控制器，将复杂系统模型转变为简单的积分串联系统，将内部参数不确定性、测量误差、建模误差和海洋多源干扰等扰动归结为总扰动，并采用线性扩张观测器对其进行估计并抵消。利用滑模控制器提高系统对参数摄动的不敏感性，增强控制系统的抗干扰性能，通过李雅普诺夫理论分析了控制系统的有界稳定性。仿真结果表明滑模自抗扰与传统滑模控制和自抗扰控制相比，能使水下机器人机械臂实现更好的轨迹跟踪，且系统具有更好的抗干扰能力。 相似文献