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线性多变量模型跟踪控制系统的参考模型设计 被引量:18
1
作者 周军 周凤岐 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期283-286,共4页
本文针对线性多变量模型跟踪控制系统,研究了参考模型设计不当对稳态跟踪特性和控制效益的不良影响;确定了参考模型的设计准则,强调参考模型应当与被控对象的主要外在特性相一致;据此提出了一种一般性的规范化设计方法,并证明了所... 本文针对线性多变量模型跟踪控制系统,研究了参考模型设计不当对稳态跟踪特性和控制效益的不良影响;确定了参考模型的设计准则,强调参考模型应当与被控对象的主要外在特性相一致;据此提出了一种一般性的规范化设计方法,并证明了所得参考模型不仅满足完全模型跟踪的条件,而且完全可控. 展开更多
关键词 模型跟踪控制 参考模型 线性多变量控制
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车辆转向统一动力学模型及模型跟踪控制 被引量:13
2
作者 张小江 高秀华 王云超 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期173-177,共5页
为将两轴车辆控制算法应用于多轴车辆,该文在多轴转向车辆二自由度动力学模型的基础上,建立了多轴转向车辆和两轴车辆的统一动力学模型;在此统一动力学模型的基础上可通过对任两轴车轮的控制就能实现对多轴转向车辆的控制。同时根据零... 为将两轴车辆控制算法应用于多轴车辆,该文在多轴转向车辆二自由度动力学模型的基础上,建立了多轴转向车辆和两轴车辆的统一动力学模型;在此统一动力学模型的基础上可通过对任两轴车轮的控制就能实现对多轴转向车辆的控制。同时根据零侧偏角控制策略构建了多轴车辆的动力学理想模型;对前轮机械转向和前轮电控转向的多轴转向车辆,分别设计了基于模型跟踪的控制系统并进行了分析。分析结果表明,采用统一动力学模型、零侧偏角控制策略和模型跟踪控制方法,控制系统调整方便且较易实现,也能达到理想的控制效果。 展开更多
关键词 车辆 转向 动力学模型 零侧偏角 模型跟踪控制
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基于MPC的自动驾驶车辆横向路径跟踪控制 被引量:14
3
作者 陈威 廖文浩 刘明春 《南昌大学学报(工科版)》 CAS 2020年第3期279-288,共10页
由于驾驶技能、生理极限等原因,人工驾驶员在转向操作中存在响应迟滞、动作超调等问题,控制性能优良的自动驾驶车辆可以改善上述问题。设计了一种基于模型预测控制(MPC)的自动驾驶车辆横向路径跟踪控制器。基于预瞄跟随理论建立了最优... 由于驾驶技能、生理极限等原因,人工驾驶员在转向操作中存在响应迟滞、动作超调等问题,控制性能优良的自动驾驶车辆可以改善上述问题。设计了一种基于模型预测控制(MPC)的自动驾驶车辆横向路径跟踪控制器。基于预瞄跟随理论建立了最优侧向加速度的驾驶员转向模型,以分析驾驶员方向盘操作中预瞄时间和车速对车辆跟踪参考路径的影响。基于模型预测控制算法设计了车辆横向路径跟踪控制器,利用反馈校正机制改进车辆预测模型,以处理参数不完全确定和外部干扰对模型精度带来的影响;采用松弛因子对目标函数进行处理,以保证目标函数具有可行解;进一步地,将所设计的模型预测控制器每一步的优化求解转化为带约束的二次规划问题,利用模型预测控制滚动优化的特点,求解跟踪参考路径所需的方向盘转角,作用于自动驾驶车辆。实验结果表明:预瞄时间和车速对驾驶员操控车辆跟踪参考轨迹的影响较大,MPC控制器下的车辆实际行驶轨迹与参考轨迹之间的最大横向偏差为0.085 m,小于熟练驾驶员操控的车辆,同时,MPC控制器下的车辆转向起始时刻相对于熟练驾驶员操控的车辆提前0.89 s。 展开更多
关键词 自动驾驶 横向路径跟踪 模型预测控制 预瞄跟随控制 驾驶员转向模型
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四轮主动转向的模型跟踪控制 被引量:12
4
作者 李彬 喻凡 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1531-1535,共5页
在分析了传统四轮转向不足的基础上,将前轮主动转向与后轮主动转向相结合,提出了四轮主动转向(4WAS)控制,独立地控制前后轮转向角.采用前馈控制和反馈控制相结合跟踪参考模型的控制策略,并基于最优控制理论设计了反馈控制器,使实际车辆... 在分析了传统四轮转向不足的基础上,将前轮主动转向与后轮主动转向相结合,提出了四轮主动转向(4WAS)控制,独立地控制前后轮转向角.采用前馈控制和反馈控制相结合跟踪参考模型的控制策略,并基于最优控制理论设计了反馈控制器,使实际车辆模型输出与期望参考模型输出之间的跟踪误差最小.基于3自由度车辆模型在Matlab中进行了仿真研究.结果表明,与传统的四轮转向和前轮转向相比,采用模型跟踪控制策略的4WAS控制能够同时实现期望的车辆横摆角速度和质心侧偏角响应,提高了中、高速时车辆的操纵稳定性. 展开更多
关键词 四轮主动转向 模型跟踪控制 操纵稳定性
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航空发动机全程滑态模型跟踪控制研究 被引量:6
5
作者 赵庆荣 樊丁 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期107-110,共4页
将全程滑态变结构模型跟踪控制首次应用于航空发动机系统 ,设计出了航空发动机全程滑态模型跟踪控制器。采用二次状态反馈法规划的参考模型不仅满足性能指标要求和完全跟踪的模型匹配条件 ,同时也实现了完全解耦。由于全程滑态变结构控... 将全程滑态变结构模型跟踪控制首次应用于航空发动机系统 ,设计出了航空发动机全程滑态模型跟踪控制器。采用二次状态反馈法规划的参考模型不仅满足性能指标要求和完全跟踪的模型匹配条件 ,同时也实现了完全解耦。由于全程滑态变结构控制消除了能达阶段 ,故能克服定常滑态变结构控制系统在此阶段对扰动的敏感性 ,并且其控制律的设计可以改善系统的瞬态性能 ,克服扰动和未知参数摄动的影响。结果表明 :所设计的系统能取得令人满意的控制效果 ,能有效地抑制干扰和参数摄动的影响 。 展开更多
关键词 模型跟踪控制 全程滑态控制 参考模型 航空发动机
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电液伺服系统的模型跟随控制研究 被引量:7
6
作者 李长春 刘晓东 孟亚东 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期629-632,共4页
在分析电液伺服系统建模过程中非线性因素的基础上,研究比较了模型跟随控制与普通闭环反馈控制的鲁棒性差异,设计了针对系统液压阻尼参数扰动下的模型跟随控制,通过仿真计算验证了该控制策略对参数扰动表现出更强的鲁棒性。
关键词 自动控制技术 电液伺服系统 模型跟随控制 参数扰动
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基于两点模型的堆芯功率多目标保性能控制
7
作者 刘雨昆 王俊玲 张玉衡 《哈尔滨商业大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第1期78-84,共7页
现阶段能源产业需要核电站能够根据实际功率需求对输出功率进行调整,因此压水堆堆芯负荷跟踪运行是现阶段压水堆商业化运行的重要需求之一.为了避免运行过程中由于堆芯功率分布不均匀导致的氙震荡、热点等问题,对堆芯运行过程中产生的... 现阶段能源产业需要核电站能够根据实际功率需求对输出功率进行调整,因此压水堆堆芯负荷跟踪运行是现阶段压水堆商业化运行的重要需求之一.为了避免运行过程中由于堆芯功率分布不均匀导致的氙震荡、热点等问题,对堆芯运行过程中产生的轴向功率偏差进行控制也是压水堆安全运行的关键.基于中子动力学方程、反应性反馈方程和热工水力学方程,结合堆芯功率空间耦合构建了压水堆堆芯功率两节点模型,并在这一模型的基础上增加负荷跟踪和轴向功率偏差跟踪量.根据这一模型设计了能够实现负荷跟踪控制和轴向功率分布控制并且具有抗时变性的LPV-LQR多目标控制器.在经典的多个瞬态工况下进行仿真的结果表明,LPV-LQR控制器具有良好的负荷跟踪控制和轴向功率分布控制能力,并且能够更好适应堆芯功率系统的时变性. 展开更多
关键词 核反应堆 功率控制 两点模型 时变参数 保性能控制 负荷跟踪控制 轴向功率偏差 多目标控制
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永磁同步电动机驱动泵控缸系统抗扰研究 被引量:6
8
作者 张红娟 权龙 程珩 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第33期84-89,共6页
针对永磁同步电动机驱动泵控缸系统中存在的随机性负载扰动,提出采用模型跟踪控制和负载转矩前馈补偿复合的算法,通过对电机转矩和转速的实时估计,补偿控制电流,抑制负载扰动引起的性能变化,同时采用共振比控制,在负载转矩反馈环节引入... 针对永磁同步电动机驱动泵控缸系统中存在的随机性负载扰动,提出采用模型跟踪控制和负载转矩前馈补偿复合的算法,通过对电机转矩和转速的实时估计,补偿控制电流,抑制负载扰动引起的性能变化,同时采用共振比控制,在负载转矩反馈环节引入共振比参数,消除电机和液压系统耦合振动,提高系统抗扰动性能。通过对采用上述方法后永磁同步电动机泵控缸系统的仿真和试验研究,证实该方法对随机扰动和参数变化均具有很强的鲁棒性,同时可提高系统的控制精度。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 模型跟踪控制 抗扰 共振比
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高性能双轴振镜控制系统设计
9
作者 刘伟 谢斌 +3 位作者 刘乐 谭轩 邓磊敏 李叶松 《微电机》 2024年第9期1-7,共7页
针对高速高精度的激光微加工应用,提出一种基于并行处理架构的全数字控制双轴振镜驱动系统设计方案,在高频数字控制下实现了双轴振镜的高动态实时控制。通过建立振镜系统数学模型,以串级闭环控制为基础,采用模型跟踪控制策略提升了位置... 针对高速高精度的激光微加工应用,提出一种基于并行处理架构的全数字控制双轴振镜驱动系统设计方案,在高频数字控制下实现了双轴振镜的高动态实时控制。通过建立振镜系统数学模型,以串级闭环控制为基础,采用模型跟踪控制策略提升了位置跟踪性能。实验结果表明所设计的双轴振镜控制系统能够有效提升动态响应速度、降低跟踪误差,满足期望工作性能指标. 展开更多
关键词 振镜控制 模型跟踪控制 伺服系统 数字控制
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关于直升机纵向姿态跟踪稳定性控制与仿真 被引量:6
10
作者 马钊 何睿 《计算机仿真》 北大核心 2019年第1期61-64,70,共5页
研究直升机纵向飞行品质优化问题,由于直升机控制非线性强,各轴之间耦合严重,造成稳定性和操纵性较差。为使直升机纵向飞行品质达到ADS-33的性能要求,提出采用模型跟随控制方法为基本结构,结合非线性模糊控制对直升机纵向姿态控制回路... 研究直升机纵向飞行品质优化问题,由于直升机控制非线性强,各轴之间耦合严重,造成稳定性和操纵性较差。为使直升机纵向飞行品质达到ADS-33的性能要求,提出采用模型跟随控制方法为基本结构,结合非线性模糊控制对直升机纵向姿态控制回路进行设计。首先根据ADS-33性能指标设计出理想的指令模型,然后利用模型跟随控制方法搭建整个控制系统的架构,并采用非线性模糊控制算法对控制架构中的参数进行设计优化,并对结果进行仿真。结果表明直升机纵向飞行品质满足ADS-33性能指标要求。 展开更多
关键词 直升机 模型跟随 模糊控制
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广义线性系统模型跟踪控制的新方法 被引量:1
11
作者 唐厚君 韩正之 +1 位作者 尚宇辉 大久保重范 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2000年第3期198-204,210,共8页
:本文讨论广义线性系统的模型跟踪控制问题 ,提出了一种新的设计方法 ,该方法无须对系统作状态变换 ,因而能保留系统模型所具有的物理意义 .文章证明了这种设计方法的状态变量都是有界的 。
关键词 模型跟踪控制 广义线性系统 系统矩阵
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永磁同步电机驱动液压泵干扰观测器研究 被引量:5
12
作者 张红娟 权龙 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第24期2914-2917,共4页
针对永磁同步电动机驱动液压系统中参数易变、滞后、负载扰动等非线性因素造成的系统性能下降的问题,采用负载观测器、模型跟踪控制两种干扰抑制策略分别对干扰进行估计,补偿扰动对系统的影响。仿真和实验结果表明,模型跟踪控制动态响... 针对永磁同步电动机驱动液压系统中参数易变、滞后、负载扰动等非线性因素造成的系统性能下降的问题,采用负载观测器、模型跟踪控制两种干扰抑制策略分别对干扰进行估计,补偿扰动对系统的影响。仿真和实验结果表明,模型跟踪控制动态响应时间短,动态速降小,抗扰能力强,具有良好的稳态鲁棒性,跟踪控制精度高。 展开更多
关键词 永磁同步电动机 观测器 模型跟踪控制 抑制
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仿真转台液压伺服系统自适应模型跟踪模糊变结构控制的研究 被引量:1
13
作者 李军伟 赵克定 《机床与液压》 北大核心 2005年第1期98-100,共3页
提出一种液压伺服系统自适应模型跟踪模糊变结构控制的设计方法, 控制量由等效控制分量和切换控制分量所组成。依据理想的滑模特性确定等效分量, 当被控系统存在参数和外干扰不确定的情况下, 根据李亚普诺夫稳定法所求出的切换分量能使... 提出一种液压伺服系统自适应模型跟踪模糊变结构控制的设计方法, 控制量由等效控制分量和切换控制分量所组成。依据理想的滑模特性确定等效分量, 当被控系统存在参数和外干扰不确定的情况下, 根据李亚普诺夫稳定法所求出的切换分量能使其状态到达滑模面并实现滑模运动, 使系统的跟踪误差大范围渐近收敛。采用模糊控制方法使系统在滑模状态下的颤振得到缓减。仿真表明, 该控制方法能得到较满意的结果。 展开更多
关键词 电液伺服系统 仿真转台 模型跟踪 滑模变结构控制 模糊控制
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具有边界保护性能的直升机飞-发一体化控制律 被引量:1
14
作者 杨庶 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期77-89,共13页
针对直升机飞-发一体化控制和边界保护控制问题,提出了一种基于投影算子的新型边界保护控制律设计方法,基于反馈控制概念设计了指令约束器,通过对控制指令进行修正,实现边界保护控制。基于UH-60直升机和T700涡轴发动机的参数,建立了直升... 针对直升机飞-发一体化控制和边界保护控制问题,提出了一种基于投影算子的新型边界保护控制律设计方法,基于反馈控制概念设计了指令约束器,通过对控制指令进行修正,实现边界保护控制。基于UH-60直升机和T700涡轴发动机的参数,建立了直升机-传动机构-发动机综合系统的数学模型,采用动态逆和线性二次型调节器(LQR)控制理论设计了直升机飞-发一体化控制律,与基于投影算子的边界保护控制模块进行整合形成完整控制律。采用数值仿真检验了控制律的控制性能,仿真结果表明本文设计的控制律能够实现直升机和发动机的综合控制,在高度、滚转、俯仰、偏航通道实现显模型跟踪控制性能的同时,实现了高度变化率、姿态角、姿态角速率和发动机动力涡轮转速边界保护控制要求。 展开更多
关键词 直升机-传动机构-发动机综合系统 飞-发一体化控制 边界保护控制 显模型跟踪 动态逆控制 投影算子
原文传递
三轴汽车前后轮转向时的侧向动力学控制 被引量:3
15
作者 管西强 屈求真 张建武 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第1期69-71,共3页
基于三轴汽车前后轮转向时的闭环控制确定性模型 ,探讨了该汽车在典型的组合路面行驶过程中后轮的最优转向控制规律 ,通过引入状态反馈 ,改善了整车的转向特性。将实际汽车的前后轮胎侧偏刚度及外界干扰视为有界的不确定性参数 ,采用模... 基于三轴汽车前后轮转向时的闭环控制确定性模型 ,探讨了该汽车在典型的组合路面行驶过程中后轮的最优转向控制规律 ,通过引入状态反馈 ,改善了整车的转向特性。将实际汽车的前后轮胎侧偏刚度及外界干扰视为有界的不确定性参数 ,采用模型跟踪变结构控制方法 ,使得不确定的实际汽车模型能够很好地跟踪确定性的最优理论模型。仿真结果表明该方法的可行性 。 展开更多
关键词 三轴汽车 模型跟踪控制 变结构控制 不确定性模型 前后轮转向
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模型跟踪主动四轮转向汽车最优控制研究 被引量:4
16
作者 杜峰 李伦 +1 位作者 魏朗 赵建有 《拖拉机与农用运输车》 2009年第1期16-18,21,共4页
基于车辆线控转向技术,根据最优控制理论,提出了一种汽车前、后轮转角主动转向控制新策略。以汽车侧向动力学二自由度模型为基础,确立了车辆转向理想跟踪模型,设计了四轮主动转向最优控制器,对所设计的控制器进行了仿真分析与验证。仿... 基于车辆线控转向技术,根据最优控制理论,提出了一种汽车前、后轮转角主动转向控制新策略。以汽车侧向动力学二自由度模型为基础,确立了车辆转向理想跟踪模型,设计了四轮主动转向最优控制器,对所设计的控制器进行了仿真分析与验证。仿真结果表明:所设计的前、后轮转角最优控制器改善了车辆瞬态与稳态响应特性,且能很好地跟随理想车辆转向模型,提高了车辆的操纵稳定性。 展开更多
关键词 四轮转向(4WS) 模型跟踪 最优控制 操纵稳定性
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非对称泵缸系统模型跟踪控制研究 被引量:3
17
作者 陈奎生 傅连东 +2 位作者 易建钢 黄浩 刘光临 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期678-682,共5页
用神经网络逼近非对称泵缸系统的非线性逆模型,通过神经网络模型参考控制实现电液斜盘位置和流量的控制,使系统的不确定性和非线性等得到补偿。仿真和实验表明,所开发的神经网络控制器能够较好地实现模型跟踪控制,有较好的自适应性和鲁... 用神经网络逼近非对称泵缸系统的非线性逆模型,通过神经网络模型参考控制实现电液斜盘位置和流量的控制,使系统的不确定性和非线性等得到补偿。仿真和实验表明,所开发的神经网络控制器能够较好地实现模型跟踪控制,有较好的自适应性和鲁棒性,跟踪性能有较大改善。 展开更多
关键词 电液比例控制 非对称系统 神经网络 模型跟随自适应控制
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广义非线性系统的模型跟踪控制及内部状态稳定性证明 被引量:3
18
作者 唐厚君 韩正之 +1 位作者 尚宇辉 大久保重范 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第1期1-8,共8页
将被控对象设定成线性部分和非线性部分 ,提出了一种广义非线性系统模型跟踪控制的新方法 ,给出了非线性代数约束方程中包含控制输入时闭环系统具有唯一解的条件 ,证明了当非线性项满足范数条件以及相关的传递函数满足正实条件时 ,闭环... 将被控对象设定成线性部分和非线性部分 ,提出了一种广义非线性系统模型跟踪控制的新方法 ,给出了非线性代数约束方程中包含控制输入时闭环系统具有唯一解的条件 ,证明了当非线性项满足范数条件以及相关的传递函数满足正实条件时 ,闭环系统的所有变量都是有界的 .该方法可处理代数约束为非线性 ,用状态空间方程无法描述的被控对象 . 展开更多
关键词 广义非线性系统 模型跟踪控制 状态有界性 稳定性
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基于模型跟随直接自适应控制的大型民机故障控制重构设计 被引量:3
19
作者 柴树梁 刘世前 +1 位作者 范跃杰 郑凌霄 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2013年第5期639-644,共6页
针对大型民机操纵面故障问题,提出模型跟随直接自适应重构控制算法.该算法克服了离线设计控制律的局限及间接自适应控制的不足,当操纵面发生故障时,能够在线及时更新飞行重构控制律,保证良好的飞行品质.考虑到大型民机飞行模态以线性控... 针对大型民机操纵面故障问题,提出模型跟随直接自适应重构控制算法.该算法克服了离线设计控制律的局限及间接自适应控制的不足,当操纵面发生故障时,能够在线及时更新飞行重构控制律,保证良好的飞行品质.考虑到大型民机飞行模态以线性控制为主,首先建立了状态空间下的被控对象模型、参考模型及故障模型,在此基础上设计了重构控制器,然后运用李亚普诺夫稳定性理论导出了控制器中增益阵的更新律,并证明了所设计的闭环重构系统是渐近稳定的.最后,考虑B747-100/200飞机在巡航阶段的横侧向运动,进行方向舵故障模式下的控制重构仿真,结果表明,模型跟随直接自适应控制对操纵面故障有很好的自适应调节能力,且具有良好的飞行品质. 展开更多
关键词 大型民用飞机 直接自适应控制 模型跟随 控制重构
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核反应堆功率的H_∞-LQR负荷跟踪控制 被引量:2
20
作者 王俊玲 于成波 +2 位作者 周杰 栾秀春 杨志达 《哈尔滨商业大学学报(自然科学版)》 CAS 2020年第1期38-43,共6页
核反应堆负荷跟踪控制是确保核电厂安全、稳定、高效运行的关键技术之一.为了提高核反应堆的负荷跟踪能力,根据中子动力学方程、热工水力方程和反应性方程,构造了反应堆功率系统的T-S模糊模型,结合H∞性能指标和LQR控制方法,设计了核反... 核反应堆负荷跟踪控制是确保核电厂安全、稳定、高效运行的关键技术之一.为了提高核反应堆的负荷跟踪能力,根据中子动力学方程、热工水力方程和反应性方程,构造了反应堆功率系统的T-S模糊模型,结合H∞性能指标和LQR控制方法,设计了核反应堆功率的H∞-LQR模糊跟踪控制器.针对2种典型瞬态工况进行仿真验证,结果表明,所设计的模糊控制器具有较好的跟踪性能,并且控制棒速度在规定的范围内变化. 展开更多
关键词 核反应堆 T-S模糊模型 H∞-LQR控制 负荷跟踪控制 点堆动力学模型 Lyapunonv稳
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