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一类二阶非线性系统的有限时间状态反馈镇定方法 被引量:52
1
作者 李世华 丁世宏 田玉平 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期101-104,共4页
针对一类二阶非线性系统的有限时间状态反馈镇定问题进行了讨论.给出了三种基于连续状态反馈的全局有限时间状态反馈镇定方法.首先,利用非线性齐次系统性质,设计出一种状态反馈控制器,使得闭环系统渐近稳定并且具有负的齐次度;其次,基... 针对一类二阶非线性系统的有限时间状态反馈镇定问题进行了讨论.给出了三种基于连续状态反馈的全局有限时间状态反馈镇定方法.首先,利用非线性齐次系统性质,设计出一种状态反馈控制器,使得闭环系统渐近稳定并且具有负的齐次度;其次,基于有限时间Lyapunov函数的反步构造法,给出了一种有限时间控制器;最后,利用非奇异终端滑模控制技术,得到了一种使闭环系统有限时间收敛到平衡点的反馈镇定控制器.仿真结果表明了这些方法的有效性. 展开更多
关键词 非线性系统 有限时间控制 有限时间稳定性 反馈镇定
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一类新的二阶滑模控制方法及其在倒立摆控制中的应用 被引量:36
2
作者 李雪冰 马莉 丁世宏 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期193-202,共10页
二阶滑模作为高阶滑模的特殊情形,不仅具有传统滑模鲁棒性强、对外界干扰不敏感的特点,而且能够有效地消弱传统一阶滑模中存在的"抖振"现象.本文设计了一种新的二阶滑模控制算法.该算法的优点是假设不确定性是由非负函数限制... 二阶滑模作为高阶滑模的特殊情形,不仅具有传统滑模鲁棒性强、对外界干扰不敏感的特点,而且能够有效地消弱传统一阶滑模中存在的"抖振"现象.本文设计了一种新的二阶滑模控制算法.该算法的优点是假设不确定性是由非负函数限制而不是由常数限定.因此,该算法在实际应用中具有更广的应用范围.此外,算法中的加幂积分技术保证了系统在有限时间内稳定,而不是传统二阶滑模中普遍存在的有限时间收敛,并给出了严格的数学证明.最后,在倒立摆控制中的应用验证了该算法的有效性. 展开更多
关键词 二阶滑模 有限时间稳定 加幂积分 倒立摆
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Finite-time Control of Linear Singular Systems with Parametric Uncertainties and Disturbances 被引量:28
3
作者 FENGJun-E WUZhen SUNJia-Bing 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期634-637,共4页
The concept of finite-time stability for linear singular system is induced in this paper.Finite-time control problem is considered for linear singular systems with time-varying parametricuncertainties and exogenous di... The concept of finite-time stability for linear singular system is induced in this paper.Finite-time control problem is considered for linear singular systems with time-varying parametricuncertainties and exogenous disturbances. The disturbance satisfies a dynamical system with para-metric uncertainties. A su?cient condition is presented for robust finite-time stabilization via statefeedback. The condition is translated to a feasibility problem involving restricted linear matrix in-equalities (LMIs). A detailed solving method is proposed for the restricted linear matrix inequalities.Finally, an example is given to show the validity of the results. 展开更多
关键词 有限时间控制 线性单一系统 稳定性 不确定参数 外因扰动
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基于连续有限时间控制技术的导引律设计 被引量:18
4
作者 丁世宏 李世华 罗生 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期727-733,共7页
针对导弹末段制导问题,提出了一种基于连续有限时间控制技术的导引设计方案。首先,利用有限时间Lyapunov稳定性理论,设计出一种连续有限时间导引律。该导引律使得:当目标不作机动时,视线角速率会在有限时间内收敛到零;当目标机动时,视... 针对导弹末段制导问题,提出了一种基于连续有限时间控制技术的导引设计方案。首先,利用有限时间Lyapunov稳定性理论,设计出一种连续有限时间导引律。该导引律使得:当目标不作机动时,视线角速率会在有限时间内收敛到零;当目标机动时,视线角速率会收敛到原点附近的一个小邻域内。其次,考虑到有限时间控制系统在离原点较远处状态趋近平衡点速度慢的特点,在导引律中引入了线性状态反馈项来改善闭环系统的收敛性能。仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多
关键词 导引律 导弹 有限时间控制 有限时间稳定性
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采用hp自适应伪谱法的全自动泊车系统轨迹规划与跟踪控制 被引量:18
5
作者 张家旭 赵健 +1 位作者 施正堂 杨雄 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期176-184,共9页
针对平行泊车和垂直泊车应用场景,提出一种基于hp自适应伪谱法的全自动泊车系统轨迹规划与跟踪控制方法。首先,综合考虑汽车运动学约束、泊车过程中避障约束和边界条件约束,建立泊车轨迹规划问题数学描述,并通过hp自适应伪谱法将其转化... 针对平行泊车和垂直泊车应用场景,提出一种基于hp自适应伪谱法的全自动泊车系统轨迹规划与跟踪控制方法。首先,综合考虑汽车运动学约束、泊车过程中避障约束和边界条件约束,建立泊车轨迹规划问题数学描述,并通过hp自适应伪谱法将其转化成非线性规划问题进行求解;然后,将泊车轨迹跟踪控制问题解耦成了泊车路径跟踪控制问题和泊车速度跟踪控制问题,并基于有限时间稳定性理论设计了泊车路径跟踪快速终端滑模控制律,以及基于“比例+积分”平滑切换准则设计了泊车速度跟踪控制律。结合汽车动力学仿真软件对所提出的全自动泊车系统轨迹规划与跟踪控制方法的可行性和有效性进行验证,结果表明:针对不同泊车起始点,所提出的方法均可以规划出满足约束条件的时间最短泊车轨迹,并能够精确地控制汽车沿着规划的轨迹自动完成泊车操作。 展开更多
关键词 全自动泊车系统 轨迹规划与跟踪控制 hp自适应伪谱法 有限时间稳定
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一类不确定线性奇异系统的有限时间控制问题 被引量:16
6
作者 孙甲冰 程兆林 《山东大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期1-6,共6页
讨论了一类同时带有时变参数不确定性和外部干扰的线性奇异系统的有限时间控制问题 ,找到了问题可解的充分条件 ,并给出了状态反馈控制器的设计方法 .这些条件可以归结为基于线性矩阵不等式 (LMI)的可解性问题 .
关键词 不确定线性奇异系统 参数不确定性 有限时间稳定 线性矩阵不等式
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航天器姿态跟踪有限时间饱和控制 被引量:14
7
作者 宋申民 郭永 李学辉 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期2004-2008,共5页
针对卫星姿态跟踪系统,在无扰动和有扰动的情况下,利用双曲正切函数和辅助系统设计两个有限时间饱和控制器.双曲正切函数可以严格地保证卫星姿态跟踪系统的控制输入是有界的.通过李雅普诺夫理论可以证明,系统在两个控制器的作用下既是... 针对卫星姿态跟踪系统,在无扰动和有扰动的情况下,利用双曲正切函数和辅助系统设计两个有限时间饱和控制器.双曲正切函数可以严格地保证卫星姿态跟踪系统的控制输入是有界的.通过李雅普诺夫理论可以证明,系统在两个控制器的作用下既是渐近稳定的又是有限时间稳定的,系统可以快速收敛到平衡点.数值仿真进一步表明了所提出的有限时间控制器的有效性. 展开更多
关键词 姿态控制 有限时间稳定 输入饱和 修正罗德里格参数
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不确定非线性系统的高阶滑模控制器设计 被引量:11
8
作者 陈杰 李志平 张国柱 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期563-569,共7页
针对一类不确定非线性SISO系统,结合系统有限时间稳定理论与积分滑模控制理论,提出了一种新的高阶滑模控制器设计方法,改善了现有高阶滑模控制中存在的缺陷.积分滑模保证了系统初始时刻就具有抗扰能力,同时采用有限时间稳定观测器实现... 针对一类不确定非线性SISO系统,结合系统有限时间稳定理论与积分滑模控制理论,提出了一种新的高阶滑模控制器设计方法,改善了现有高阶滑模控制中存在的缺陷.积分滑模保证了系统初始时刻就具有抗扰能力,同时采用有限时间稳定观测器实现了高阶滑模的输出反馈控制.仿真结果表明该控制器可使系统在有限时间内收敛,并有效地减小了系统抖振. 展开更多
关键词 高阶滑模控制 有限时间稳定 积分滑模控制 有限时间收敛观测器
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一类非线性系统的全局渐近稳定和有限时间镇定 被引量:12
9
作者 周映江 王莉 孙长银 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期664-672,共9页
针对一类全矩阵形式的非线性系统,研究其全局稳定性及有限时间镇定问题.首先,全矩阵形式非线性系统被分成上三角形式和下三角形式非线性系统的加和,并针对下三角形式非线性系统,利用加幂积分方法,自上而下地设计系统的全局稳定控制器;其... 针对一类全矩阵形式的非线性系统,研究其全局稳定性及有限时间镇定问题.首先,全矩阵形式非线性系统被分成上三角形式和下三角形式非线性系统的加和,并针对下三角形式非线性系统,利用加幂积分方法,自上而下地设计系统的全局稳定控制器;其次,在上面控制器作用下,证明全矩阵形式系统在一个给定领域内是局部渐近稳定的;最后,运用自下而上的顺序,一种嵌套饱和方法被用到上述控制器中,通过调节饱和度,使得闭环系统全局渐近稳定.此外,在适当的条件下,可以得到全矩阵形式非线性系统的全局有限时间稳定性. 展开更多
关键词 全局稳定 非线性系统 加密积分方法 有限时间镇定
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带有终端视线约束的非光滑制导律设计 被引量:11
10
作者 马克茂 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期14-18,共5页
针对机动目标拦截中带有终端视线约束的制导律设计问题,应用非光滑控制方法,设计了连续的非线性制导律,可以实现视线转率和视线角偏差在有限时间内稳定.在制导律的实现中,应用高增益观测器进行制导信息的估计,通过对观测器状态进行扩张... 针对机动目标拦截中带有终端视线约束的制导律设计问题,应用非光滑控制方法,设计了连续的非线性制导律,可以实现视线转率和视线角偏差在有限时间内稳定.在制导律的实现中,应用高增益观测器进行制导信息的估计,通过对观测器状态进行扩张,完成了目标机动加速度的估计.对所设计的制导律进行了数值仿真,仿真结果表明所设计的非光滑制导律可以实现制导系统的有限时间稳定. 展开更多
关键词 制导律 机动目标 非光滑控制 有限时间稳定
原文传递
航天器连续非光滑姿态控制律设计 被引量:10
11
作者 马克茂 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期713-719,共7页
为了提高航天器姿态控制系统的鲁棒性和动态特性,应用非光滑控制方法设计了连续的姿态控制律,使闭环姿态控制系统具有齐次性,且齐次度为负,实现了姿态控制系统的有限时间稳定,以保证系统状态的动态特性。分别针对标称系统、参数不确定... 为了提高航天器姿态控制系统的鲁棒性和动态特性,应用非光滑控制方法设计了连续的姿态控制律,使闭环姿态控制系统具有齐次性,且齐次度为负,实现了姿态控制系统的有限时间稳定,以保证系统状态的动态特性。分别针对标称系统、参数不确定性和外部扰动等情形进行了仿真验证,仿真结果表明所设计的控制律在保证标称系统有限时间稳定性的同时,针对系统的不确定性和扰动具有鲁棒性。 展开更多
关键词 航天器 姿态控制 非光滑控制 有限时间稳定性
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航天器有限时间自适应容错姿态控制 被引量:11
12
作者 胡建 白瑜亮 +2 位作者 王小刚 耿云海 崔乃刚 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期92-97,共6页
针对存在执行器故障、转动惯量偏差以及外部扰动等系统不确定性的航天器姿态跟踪问题,提出一种有限时间自适应容错姿态控制方法。建立基于四元数的航天器姿态动力学模型、执行器故障模型和系统不确定性模型,并将执行器故障分为乘性故障... 针对存在执行器故障、转动惯量偏差以及外部扰动等系统不确定性的航天器姿态跟踪问题,提出一种有限时间自适应容错姿态控制方法。建立基于四元数的航天器姿态动力学模型、执行器故障模型和系统不确定性模型,并将执行器故障分为乘性故障和加性故障两大类;利用滑模控制和有限时间控制理论设计有限时间姿态控制器,并通过设计自适应变量及更新方法对执行器故障以及系统不确定性引起的控制偏差上界进行估计和补偿,使姿态控制器对故障和扰动具有良好的适应性和鲁棒性。得到的新型有限时间自适应容错姿态控制器能够保证航天器在执行器故障以及系统不确定性条件下在有限时间内精确收敛到期望值。利用Lyapunov稳定性理论证明了系统的渐进稳定性和有限时间稳定性,数值仿真验证了所提出方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 姿态控制 自适应容错控制 有限时间稳定 执行器故障 系统不确定性
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Finite-time disturbance attenuation of nonlinear systems 被引量:8
13
作者 MO LiPo JIA YingMin ZHENG ZhiMing 《Science in China(Series F)》 2009年第11期2163-2171,共9页
This paper is devoted to the finite-time disturbance attenuation problem of affine nonlinear systems. Based on the finite time Lyapunov stability theory, some finite-time H∞ performance criterions are derived. Then t... This paper is devoted to the finite-time disturbance attenuation problem of affine nonlinear systems. Based on the finite time Lyapunov stability theory, some finite-time H∞ performance criterions are derived. Then the state-feedback control law is designed and the structure of such a controller is investigated. Furthermore, it is shown that the H∞ controller can also make the closed-loop system satisfy finite-time H∞ performance for nonlinear homogeneous systems. An example is provided to demonstrate the effectiveness of the presented results. 展开更多
关键词 finite-time disturbance attenuation nonlinear systems H∞ performance finite-time stability
原文传递
高超声速飞行器有限时间耦合模糊控制 被引量:10
14
作者 郭建国 鲁宁波 周军 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期36-45,共10页
针对高超声速飞行器的角度与角速度子系统间的耦合控制问题,提出了一种基于耦合特性评价的有限时间模糊控制方案。首先,针对高超声速飞行器的动力学模型,并且考虑到与工程实际相结合,将舵系统引入到动力学模型中,建立了相对完善的动力... 针对高超声速飞行器的角度与角速度子系统间的耦合控制问题,提出了一种基于耦合特性评价的有限时间模糊控制方案。首先,针对高超声速飞行器的动力学模型,并且考虑到与工程实际相结合,将舵系统引入到动力学模型中,建立了相对完善的动力学模型,通过引入期望指令,建立了面向控制的动力学误差模型。其次,在控制律设计上采用终端滑模设计了有限时间控制器,同时在耦合评价的基础上,为了解决系统对耦合的适应性以及耦合的抖振问题采用了模糊控制方法,并借助于干扰观测器解决外部干扰问题。采用李雅普诺夫稳定性理论证明了所设计的控制律是有限时间稳定性的。在数字仿真过程中,充分考虑了舵系统特性、气动拉偏、控制输入抖动等因素,仿真结果表明该方法是有效的。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 耦合特性 干扰观测器 鲁棒控制 李雅普诺夫稳定性 有限时间稳定
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一类分数阶RNN模型的有限时间稳定性 被引量:10
15
作者 向红军 王金华 《中山大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期174-180,共7页
基于激励函数的Lipschitz条件,研究了一类分数阶RNNs神经网络模型平衡点的存在唯一性。结合不等式技巧,得到了该系统平衡点的有限时间稳定性的一个充分条件,并给出一个实例说明结果的有效性。
关键词 递归神经网络 分数阶 有限时间稳定性
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非线性系统有限时间稳定性分析与控制设计 被引量:6
16
作者 辛道义 刘允刚 《山东大学学报(工学版)》 CAS 2007年第3期24-30,共7页
研究了非线性系统有限时间稳定性分析与控制设计问题.基于K∞类函数,给出了更加一般性的各类有限时间稳定的定义,并基于Laypunov函数,得到了判定非线性系统有限时间稳定性的充分条件.本文还运用Sontag公式,分别给出了非线性系统有限时... 研究了非线性系统有限时间稳定性分析与控制设计问题.基于K∞类函数,给出了更加一般性的各类有限时间稳定的定义,并基于Laypunov函数,得到了判定非线性系统有限时间稳定性的充分条件.本文还运用Sontag公式,分别给出了非线性系统有限时间稳定、准收敛稳定和扰动抑制控制器的设计方法. 展开更多
关键词 非线性系统 K∞类函数 有限时间稳定性 Sontag公式 扰动抑制
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基于切换系统的过饱和信号交叉口混杂控制 被引量:9
17
作者 向伟铭 肖建 蒋阳升 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期57-61,共5页
为提出一种更加高效的信号交叉口控制方法,本文将过饱和信号交叉口的排队车辆消散问题抽象为一类离散时间切换系统的指数稳定性问题,将排队溢出问题视为这类系统的有界性问题.在此基础上,建立了信号交叉口的离散时间切换系统模型,基于Ly... 为提出一种更加高效的信号交叉口控制方法,本文将过饱和信号交叉口的排队车辆消散问题抽象为一类离散时间切换系统的指数稳定性问题,将排队溢出问题视为这类系统的有界性问题.在此基础上,建立了信号交叉口的离散时间切换系统模型,基于Lyapunov函数方法分析了信号交叉口的稳定性、有界性,同时设计了状态反馈来设置绿灯时间,能够保证排队车辆按照指数规律迅速递减并尽量降低排队车辆数.最后,提出了适合过饱和信号交叉口的混杂控制策略.通过与常用的韦伯斯特方法比较,本文提出的混杂控制策略能使排队车辆数消散更快,交叉口延误时间更短. 展开更多
关键词 城市交通 过饱和交叉口 切换系统 LYAPUNOV函数方法 稳定性 有限时间有界性
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一类非线性时滞系统的有限时间稳定性 被引量:9
18
作者 杨仁明 王玉振 《山东大学学报(工学版)》 CAS 北大核心 2012年第2期36-44,共9页
研究了一类非线性时滞系统的有限时间稳定性,给出了一些新的时滞无关和时滞相关的有限时间稳定性结果。应用Razumikhin方法 (R方法),给出了一般非线性时滞系统的一个有限时间稳定性判据。为了研究这类系统的有限时间稳定性,根据正交分... 研究了一类非线性时滞系统的有限时间稳定性,给出了一些新的时滞无关和时滞相关的有限时间稳定性结果。应用Razumikhin方法 (R方法),给出了一般非线性时滞系统的一个有限时间稳定性判据。为了研究这类系统的有限时间稳定性,根据正交分解法和坐标变换方法,得到了这类系统的一个等价形式。基于上述得到的稳定性判据和等价形式,给出了这类系统的几个时滞无关和时滞相关的稳定性结果。通过仿真模拟验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 非线性时滞系统 有限时间稳定性 等价形式 Razumikhin方法
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参数不确定永磁同步电机混沌系统的有限时间稳定控制 被引量:9
19
作者 唐传胜 戴跃洪 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第18期60-65,共6页
针对含有参数不确定性的永磁同步电机混沌系统,结合主动控制与有限时间稳定控制理论,提出一种改进的主动有限时间稳定控制器.该控制器不仅具有较强的鲁棒性,而且可以通过调整终端吸引子比例系数,有效地缩短系统的响应时间,以提高系统的... 针对含有参数不确定性的永磁同步电机混沌系统,结合主动控制与有限时间稳定控制理论,提出一种改进的主动有限时间稳定控制器.该控制器不仅具有较强的鲁棒性,而且可以通过调整终端吸引子比例系数,有效地缩短系统的响应时间,以提高系统的响应能力.通过仿真实验,验证了该控制器比传统的控制器的具有更强的鲁棒性和响应能力. 展开更多
关键词 永磁同步电机 混沌控制 有限时间稳定 主动控制
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具有死区输入的分数阶混沌系统的有限时间同步(英文) 被引量:9
20
作者 田小敏 费树岷 柴琳 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1240-1245,共6页
本文提出一种新型分数阶滑模控制方案来实现两个不同分数阶混沌系统的有限时间同步.首先,根据实际情况,在研究系统同步过程中,充分考虑死区非线性输入、参数不确定性、模型不确定性以及外界扰动对系统的影响,然后,采用Lyapunov稳定理论... 本文提出一种新型分数阶滑模控制方案来实现两个不同分数阶混沌系统的有限时间同步.首先,根据实际情况,在研究系统同步过程中,充分考虑死区非线性输入、参数不确定性、模型不确定性以及外界扰动对系统的影响,然后,采用Lyapunov稳定理论证明滑模阶段和趋近阶段均是有限时间收敛的,最后,给出一个仿真实例充分验证本文所提出控制策略的有效性和可行性. 展开更多
关键词 有限时间同步 不确定分数阶混沌系统 滑模控制 Lyapunov稳定理论
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