具有输入饱和的时滞系统的相关稳定性分析

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具有输入时滞的不确定模糊系统的稳定性分析

具有输入时滞的不确定模糊系统的稳定性分析
第 3 1卷 第 3期
2 0年 0l 6月
河 南 科 技 大 学 学 报 :自 然 科 学 版
J u n l fHe a n v ri f ce c n e h oo y N t r l c e c o r a o n n U ie s y o i n e a d T c n lg : a u a in e t S S
模糊 化 , 可得整 闭环模 糊 系统如下 :

∑ ∑ z ) z卜 , )) i( 一九 )十Bz ( ) ( r )[l +A: ( ( - ) ( () g
i= 1 J = 1
( 一f £ ) ; £ ( ) ]
( ) 1

() , t
摘 要 : 用 Ts模 型 , 虑 了 一 类 具 有 状 态 和 控 制 输 入 时 滞 的 不 确 定 非 线 性 系 统 的 稳 定 性 条 件 。 基 于 利 - 考
L a u o — rsvki 数 方 法 , 已知 时 滞 项 的 上 下 界 时 , 出 了系 统 渐 近 稳 定 的充 分 条 件 。 状 态 反馈 模 糊 控 y p n vK ao s i 函 在 给
题 。文献 [ ] 4 利用 T s 型研究 了非线 性时 滞系统 的稳 定性 , .模 但没有 考 虑系 统 的不确 定性 。文献 [ ] 5 为 不确 定模糊 时滞 系统设 计 了状 态反 馈 控制 器 。文献 [ ] 对具 有状 态 和 控制 输 入 时滞 的 系统 , 出 了 6针 给
制 器 的设 计 方 法 以 线性 矩 阵 不 等 式 的 形式 给 出且 结 果 是 时 滞 依 赖 的 。本 文 避 免 了对 时 滞 项 导 数 的 约束 , 允 即 许 时 滞项 可 以 快 速 的 变 化 , 个 例 子 证 明 了所 给 出 方 法 的 可 行 性 和 有 效性 。 两 关 键 词 :. 糊 模 型 ; Ts模 时滞 依 赖 ; 性 矩 阵 不 等 式 ( MI ; 线 L ) 不确 定 性

含有执行器饱和的模糊T-S时滞系统的鲁棒稳定性

含有执行器饱和的模糊T-S时滞系统的鲁棒稳定性

式中: 是模糊集合; z ( t ) =[ z l ( f ) , z 2 ( t )  ̄ o o o 9 Z ( f ) ] T 是模糊前件变量; N是模糊推理规则数; x ( t ) ∈ R ” 是
状态变量:A i ∈Rn x n , ∈R ,B e ∈R 是系统的输入矩阵;d表示滞后时问的正常数;w( t ) 为未知
补偿算法 ( P DC ) 建立 了模糊控制器 ,应用 L y a p u n o v函数 以及 线性 矩阵不等式 ( L MD方法 ,给出并证明 了在含有执 行器饱和情 况下的 T - s模糊 时滞 系统稳定性的充分条件 , 并且给 出了模糊控制系统在含有外界干扰情况下 的 控 制性 能指标。在仿真结果 中进一步证 明了所提 出方法 的有效性 。 关键词:T - S模 型:时滞 系统;执 行器饱和;鲁棒稳定性 ;平行补偿算法
a p p r o a c h . ‘
Ke y wo r d s : f u z z y T— S s y s t e m; t i me - d e l a y ; a c t u a t o r s a t u r a t i o n ; r o b u s t s ab t i l i z a t i o n ; P DC a l g o r i t h m
状态 反 馈控 制器 。 根据 L y a p u n o v稳 定性 理 论和 线性 矩 阵不等 式 ( L MI ) 方法, 给 出了模糊控制系统稳定的充分条件,并证 明了所提 出的控制方法可 以使模糊控制系统渐进稳定,并且获 得 性能指标。在仿真结果中进一步证明了所提 出方法 的有效性。
p r o v e d b a s e d o n t h e L y a p u n o v f u n c t i o n t h e o r y a n d l i n e a r ma t i r x i n e q u a l i t i e s ( L MI s ) . I n a d it d i o n he t

不确定时滞系统的稳定性分析和综合的开题报告

不确定时滞系统的稳定性分析和综合的开题报告

不确定时滞系统的稳定性分析和综合的开题报告一、选题背景时滞系统是一种常见的动态系统,其特殊的性质使得其分析和控制具有较大的挑战性。

时滞系统是指其在反馈控制系统中存在延迟,即系统输入变化后,输出响应不能立即发生变化,而是具有一定的滞后时间。

时滞系统存在着许多实际应用,例如机械控制系统、电力系统、化学过程等均可建模为时滞系统。

因此,时滞系统的稳定性分析和控制一直是控制论和自动化领域的热门研究方向。

二、选题意义时滞系统的稳定性分析和控制是控制论和自动化领域内的一个重要问题。

时滞系统的分析和控制是研究时滞现象的基础,也是滞后控制的关键。

此外,时滞系统广泛存在于实际应用中,其稳定性分析和控制具有重要的理论和实际意义。

三、研究内容本文将围绕不确定时滞系统的稳定性分析和综合展开研究。

具体来说,主要包括以下几个方面:1. 不确定时滞系统的建模:介绍不确定时滞系统的建模方法和相关数学理论,例如函数时滞、连续时滞和离散时滞等。

2. 不确定时滞系统的稳定性分析:讨论不确定时滞系统的稳定性分析方法,包括Lyapunov方法、LMIs方法、S-procedure方法等,以及静态和动态反馈控制的稳定性分析方法。

3. 不确定时滞系统的控制综合:探讨不确定时滞系统的控制综合方法,包括静态反馈控制、动态反馈控制、模糊控制、自适应控制、强化学习等方法。

时滞系统的稳定性分析和控制综合进行数值仿真和实验分析,验证理论的正确性和可行性。

四、预期目标本文旨在深入研究不确定时滞系统的稳定性分析和综合,探索不同的控制方法在不同条件下的应用,为实际工程中的时滞控制提供理论支持和参考。

预期达到的主要目标有:1. 总结不确定时滞系统的相关理论和方法,包括不确定性建模、稳定性分析和控制综合等;2. 针对不确定时滞系统的不同条件,设计并比较不同的控制方法,分析各种方法的性能和可行性;3. 通过数值仿真和实验验证不同方法的稳定性和控制效果,验证理论的正确性和可行性。

两类时滞系统的周期解与稳定性分析的开题报告

两类时滞系统的周期解与稳定性分析的开题报告

两类时滞系统的周期解与稳定性分析的开题报告一、研究背景时滞系统是指系统中的某些因素在处理和传递信息时,具有一定的延迟时间,从而影响了系统的动态行为。

时滞系统广泛应用于许多工业控制、经济学、生物学和物理学等领域。

时滞系统的研究涉及到许多方面,如周期解的存在性、稳定性、控制问题等。

在实际问题中,时滞系统一般可以分为两类:时滞自身系统和时滞控制系统。

1. 时滞自身系统:时滞系统的时滞来源于系统本身,例如某些工业生产中的化学反应、电路系统中的信号传输等。

2. 时滞控制系统:时滞系统的时滞来源于控制器与被控对象之间的延迟,例如机器人控制、通信网络控制等。

因此,对于时滞控制系统和时滞自身系统的研究和分析将有助于更好地理解时滞系统的特性和行为。

二、研究目的本文的研究目的是分析两类时滞系统的周期解与稳定性。

具体包括:1. 探究时滞自身系统和时滞控制系统中周期解的存在性和性质。

2. 研究时滞自身系统和时滞控制系统的稳定性问题,包括延迟时滞对系统稳定性的影响和如何设计控制器以实现系统的稳定。

3. 基于理论分析,设计并实现时滞自身系统和时滞控制系统的模拟实验。

三、研究方法本文将采用以下研究方法:1. 系统理论分析:基于复杂动态系统和非线性控制理论,分析时滞自身系统和时滞控制系统的周期解与稳定性。

2. 数值仿真实验:运用MATLAB等数值仿真软件,通过建立系统的数学模型,进行数值仿真实验,探究系统稳定性和周期解的存在性。

3. 实际实验验证:基于硬件电路、控制器等实际装置,对时滞自身系统和时滞控制系统进行实际实验验证。

四、预期结果本文预计可以探究时滞自身系统和时滞控制系统的周期解与稳定性问题,提出有效的稳定控制策略,并通过实验验证方法对结果进行验证。

预期结果包括:1. 研究两类时滞系统的周期解和稳定性问题,并且揭示产生周期解和稳定性的机理和特性。

2. 提供有效的控制策略,使时滞自身系统和时滞控制系统有更好的稳定性和控制性能。

具有饱和发生率的SIRS传染病模型的稳定性_崔倩倩

具有饱和发生率的SIRS传染病模型的稳定性_崔倩倩

SIRS 型 传 染 病 模 型 如 下 :
烄dSdt(t)=aA-1β+SαII+δR-dS, 烅dSdt(t)=bA+1β+SαII-(μ+γ+d)I, 烆dSdt(t)=cA+γI-(δ+d)R,
(2)
式(2)中:1β+SαII为染病者的饱和发生率,d 为自然死
亡率系数,μ 为因病 死 亡 率 系 数,γ 为 恢 复 率 系 数,δ 为失去免疫率系数,且 这 里 假 设 参 数 d、μ、δ、A、β、γ 都 是 正 整 数 ,分 别 具 有 一 定 的 生 态 意 义 。
地方病平衡点E* (S* ,I* ,R* )在βA/[d(1+αI* )(μ+ γ+d)]≤1条件下是全局渐近稳定的。
定理2得证。
4 结语
1)本 文 研 究 了 一 类 各 类 都 具 有 常 数 输 入 且 具 有 饱和发生率 的 SIRS 传 染 病 模 型,由 于 各 类 都 具 有 常数输入,因此模型(2)总 存 在 地 方 病 平 衡 点,不 存 在 无 病 平 衡 点 ,即 当 感 染 者 具 有 人 口 输 入 时 ,此 类 疾 病在本地区一直 存 在,成 为 流 行 病,无 法 消 除,且 当
衡 点 ,只 存 在 相 应 于 疾 病 流 行 的 地 方 病 平 衡 点 ,可 记
为 E* (S* ,I* ,R* )。
定理1:模型 (2)不 存 在 无 病 平 衡 点,总 存 在 地
方病平衡点 E* (S* ,I* ,R* ),其中
S*

(1+aI*
)((μ+γ+d)I* βI*
-bA),
R* =cAδ++γdI* ,且I* 是方程[-δ(μ+d)-
证明:由于地方病平衡点 E* (S* ,I* ,R* )满 足 方 程 (4),则 模 型 (2)等 价 于 下 面 模 型

时滞系统稳定性分析及其在网络控制中的应用的开题报告

时滞系统稳定性分析及其在网络控制中的应用的开题报告

时滞系统稳定性分析及其在网络控制中的应用的开题报告一、研究背景与意义现代控制理论中,时滞系统广泛存在于各种实际控制系统之中,如机电控制、通信网络控制、化工系统等。

时滞系统具有复杂的动态行为,对于其稳定性分析和控制设计具有挑战性。

稳定性是控制系统设计的基础,稳定性分析是控制理论研究的重要内容。

在时滞系统中,时滞的存在会导致系统的稳定性受到影响,可能会引起系统不稳定甚至发生振荡或者失去控制。

因此,时滞系统的稳定性分析是控制系统设计和实际控制应用中必须要解决的问题。

网络控制是当今研究的热点之一,网络中的时滞问题和不确定性问题对于网络控制的稳定性和性能也具有重要的影响。

在网络控制中,时滞系统稳定性分析是网络控制的核心问题之一。

因此,研究时滞系统的稳定性分析方法及其在网络控制中的应用具有重要的理论意义和实际应用价值。

二、研究内容本文将主要围绕时滞系统稳定性分析及其在网络控制中的应用展开研究,具体内容包括:1、时滞系统概述及分析方法介绍:介绍时滞系统的数学模型和特点,探讨时滞系统的稳定性分析问题,并介绍时滞系统常用的分析方法。

2、时滞系统稳定性分析研究:分析和比较时滞系统的常用稳定性分析方法,包括延迟补偿控制、Lyapunov-Krasovskii函数法、线性矩阵不等式法等。

3、时滞系统在网络控制中的应用:研究时滞系统在网络控制中应用的相关问题,如时滞网络的稳定性分析、时滞网络的控制方法、时滞网络的优化控制等。

4、案例分析和仿真模拟:通过具体案例分析和仿真模拟来验证所提出的稳定性分析方法的有效性和应用性。

三、研究方法本文主要采用理论分析和仿真模拟相结合的方法,并结合实际案例来验证所提出的稳定性分析方法的有效性。

在理论分析方面,本文将重点介绍和比较时滞系统的常用稳定性分析方法,探讨其优缺点和适用条件,并分析其在网络控制中的应用。

在仿真模拟方面,本文将根据所提出的稳定性分析方法进行仿真模拟,并通过实际案例分析,验证所提出的稳定性分析方法的有效性和应用性。

控制网络中复杂系统的同步与稳定性分析

控制网络中复杂系统的同步与稳定性分析

控制网络中复杂系统的同步与稳定性分析随着互联网的迅猛发展,网络中的复杂系统的同步与稳定性成为了一个重要的研究课题。

网络中的复杂系统包括物理系统、生物系统、社交网络等,它们的同步与稳定性对于保证系统的可靠性和稳定性至关重要。

本文将探讨控制网络中复杂系统的同步与稳定性的分析方法和研究进展。

首先,我们需要了解什么是复杂系统的同步与稳定性。

同步是指网络中的系统在时间上或空间上的状态呈现一致性和相互协调的特性。

稳定性则表示系统在受到外界扰动后,能够保持平衡和正常运行的能力。

针对网络中复杂系统的同步与稳定性,研究者们提出了多种分析方法和理论模型。

其中一个重要的分析方法是基于图论的方法。

通过将网络中的复杂系统抽象成图模型,利用图的拓扑结构和连接强度来分析系统的同步和稳定性。

例如,通过定义网络的节点和边以及它们之间的权重,可以进一步研究网络中的同步现象。

另一个重要的分析方法是基于控制理论的方法。

通过引入控制机制,对网络中的复杂系统进行控制和调节,以实现系统的同步和稳定性。

例如,通过设计合适的控制策略,可以在网络中实现系统的集中同步和分布式同步。

同时,控制机制还可以提供系统的稳定性分析,以确保系统在面对不确定性和噪声干扰时依然稳定运行。

除了以上的分析方法,网络中复杂系统的同步与稳定性还可以通过数学建模和仿真实验进行分析。

通过建立系统的数学模型,利用数学方法进行求解和分析,可以更准确地预测系统的同步和稳定性。

同时,通过仿真实验可以模拟复杂网络中不同情况下的同步和稳定性变化,从而评估不同因素对系统的影响。

近年来,研究者们在控制网络中复杂系统的同步与稳定性方面取得了一系列的研究进展。

例如,在图论方面,研究者发现了一些网络结构对于系统的同步和稳定性具有重要影响,如小世界网络和无标度网络。

同时,研究者还提出了一些具有启发性的控制策略,如最优控制和自适应控制,以实现网络系统的同步和稳定性。

此外,研究者们还注意到网络中的非线性和时滞对于系统的同步和稳定性具有重要影响。

时滞大系统的稳定性、分散控制及滤波问题研究的开题报告

时滞大系统的稳定性、分散控制及滤波问题研究的开题报告

时滞大系统的稳定性、分散控制及滤波问题研究的开题报告一、选题背景现代控制理论对于时滞大系统的研究至关重要。

时滞即信号在传输、处理等过程中所产生的时间延迟,是工程实践中普遍存在的问题。

时滞对于系统的动态特性产生了重要影响,如振荡、不稳定等。

另外,在实际控制过程中,由于存在时滞,传统控制方法不一定能够满足稳定、快速和精确的控制要求。

因此,对于时滞大系统的稳定性分析、分散控制和滤波问题的研究意义重大。

二、选题意义1. 对于涉及时滞的控制系统,进行稳定性分析是十分重要的。

稳定性分析旨在确定系统是否保持平衡状态或者在扰动影响下是否长期保持状态稳定。

因此,通过对时滞系统稳定性的分析,可以评估控制系统是否可靠,为实际应用提供科学依据。

2. 分散控制技术作为一种先进的控制技术,具有很强的实际应用价值。

分散控制是指将控制系统拆分成多个子系统,每个子系统单独控制,最后再将各子系统的控制结果按一定规则综合起来,实现对整个系统的控制。

对于时滞大系统的实际应用,分散控制是一种比较有效的解决方案。

因此,研究时滞大系统的分散控制方案,具有广泛的应用价值。

3. 滤波作为一种经典的信号处理技术,被广泛应用于实际控制系统中。

针对于时滞大系统,滤波技术可以有效地处理时滞信号,提高控制系统的准确性和稳定性。

因此,对于时滞大系统的滤波问题进行深入的研究和探索,具有重要的理论和实际意义。

三、研究目标与研究内容本文主要研究时滞大系统的稳定性、分散控制和滤波问题,具体研究目标和内容如下:1. 研究时滞大系统的稳定性分析方法,探索该类控制系统的稳定性原理及其数学描述方法。

2. 基于分散控制思想,研究大规模时滞系统的分散控制方案,并通过实验验证其有效性。

3. 基于滤波技术,研究时滞大系统中时滞信号的滤波方法,以提高系统的准确性、性能和稳定性。

四、研究方法本文将运用系统理论、控制理论和信号处理技术等方法,分别开展时滞大系统的稳定性分析、分散控制和滤波问题的研究。

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第2 5卷 第 1 期
21年 1 01 月








V o . O. 125N 1 J .2 1 an 0l
J u n fHu a i e st f c n l g o r a o n n Un v ri o h o o y l y Te
具有输 入饱和 的时滞 系统 的相关稳定性分析
0 引 言
时滞 现象普 遍存 在于 各种工 程 、经 济系 统 中 ,是
导致 系统性 能变 差甚 至不稳 定 的原 因之 一 ,因此 ,时 滞 系 统 的稳 定 性 分 析 与 控 制 器设 计 得 到 了众 多 学 者 的广 泛关 注 ¨ 。近 几 年 ,关 于含 输入 饱 和 的时滞 系 统 的时滞相关 稳定 性 问题 讨论较 多 ¨。 。 ,处理这类 饱 ¨ 和 问题 的 方法 主要 有饱 和相关 条件 "。 o 和饱 和无关条 件I 引,其 中后 者不受 饱和程度 的限 制 ,所得条件 比 ¨ 较 简单 。
2 Hu a e h i a ol e f n u t dC mmec ,Z u h uH n 1 0 0 . n T c ncn C l g I d s ya o n i e o rn re h z o u a 4 2 0 ,C n ) n i h a
A b t a t:Th ea d p nd n tb lt d sa iiai no ly ds se sw i au ai g ip t sdic s d By sr c ed ly— e e e tsa ii a tb l to ft dea e y tm t s tr t u s use . yn z he h n n i e p o i gt efe — ih i g m arx sa p o c , ea — e n e tsa iiai n c n ii n o eco e —o p s se a e m l y n r e we g tn ti e p r a h d l y d p d n tb lz t o d to sf rt l s d lo y tm b s d h e o h
饱 和 的处 理方法 和文献 [】 出的 自由权 矩阵方法 ,获 4提
得 了系统的时滞相关稳定化条件。进一步利用参数调 整法 ¨ ,给 出 记忆 状态 反馈 控制 器 的设 计方 法 。 】
全 文沿 用 以下 标记 :A 和 A 分 别表示矩 阵 A 的 转 置和逆 ;P>0表示 P为对称正定矩 阵 ;R R 分 , 别 表示实数 域上 的 n 向量 空间与 nxl 维 ,维矩 阵空间 ;j 表示 具有适 当维数 的单位矩 阵 ;da { … Cl i AB g 表示块 对 角矩 阵 ;“ 表示 对 称矩 阵的对 称项 。
系统基 于线性矩 阵不 等式 ( MI)的时滞相 关稳 定化条件 , 同时给 出 了无记 忆状 态反馈 控 制器的设 计方 法。 最 L
后 ,数 值 实例表 明 了所 给 方法 的有 效性 。 关键 词 :时滞相 关 ; 自由权 矩 阵方 法 ;输入 饱 和 ;状 态反馈 中图分类号 : P 7 T 23 文献标志码 : A 文章编 号 : 63 93 (0 10 - 1 10 17 - 832 1) 10 0 — 4 -
A n l sso ly De e e tS a ii f ea e se swih S t r t gI pu ay i nDe a — p nd n tb lt o ly dSy tm t au ai n t y D n
W a g W e n i 一, Ze g Ho g i g , X io S e p n n n bn a h n ig
p e e td. nal t eef c v n s ftem e o e fe r ug u rc l x mpl. r s n e Fi l h fe t e e so t di v ri d t o h an me a a y, i h h s i h i e e K e wo d : d ly d p n e t fe — eg t arx sa p o c y rs ea — e e d n ; r ew i h i m ti e p r a h; s tr tn n u ; saef e ba k ng a u a gi p t tt—e d c i
( . ol e f l tcl n fr t nE gneig H n nvri f eh oo y Z uh u n n 10 8 hn; 1C l g e r a adI omao n ier , u a U iesyo c lg , h z o a 0 ,C ia e o E ci n i n n t T n Hu 4 2
o n a t xie u l is( MI aeo tie n ed s nmeh dfr h o tolr fme r ls tt e b c nl e r r q ai e L ) ban da dt ei to ec nr l moye ss ef d aki i ma i n t r h g o t eo a e s
王 炜 。 曾红 兵 肖伸 平 , ,
(. 1 湖南工业大学 电气 与信息工程学 院,湖南 株洲 4 20 ;2 湖南工贸技师学院 ,湖南 株洲 4 2 0 10 8 . 10 0)
Hale Waihona Puke 摘 要 :讨 论 了具有输 入饱 和 的时滞 系统 的时滞相 关稳 定与镇 定 问题 。利 用 自由权 矩 阵方法 ,获得 了闭环
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