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基于Lyapunov稳定性理论的单轨迹车辆运动稳定性分析
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作者 韩忠磊 段薇 +1 位作者 周涛 胡三宝 《数字制造科学》 2019年第2期107-112,共6页
针对单轨迹车辆在直线行驶时,受到外力干扰易发生倾覆失稳的问题,利用Lyapunov稳定性理论分析了影响其稳态运动稳定性的结构因素和动力学因素。以齐次坐标描述单轨迹车辆各部件的位置和姿态,建立了包括车身、轮胎、转向器等的9自由度非... 针对单轨迹车辆在直线行驶时,受到外力干扰易发生倾覆失稳的问题,利用Lyapunov稳定性理论分析了影响其稳态运动稳定性的结构因素和动力学因素。以齐次坐标描述单轨迹车辆各部件的位置和姿态,建立了包括车身、轮胎、转向器等的9自由度非线性模型DOF9-BIKE。然后,运用Lyapunov稳定性理论计算得出单变量情况下,保证单轨迹车辆稳态运动稳定性的各因素取值范围。从计算结果可以看出,车速超过某一限值,足够的轮胎侧偏刚度是保证单轨迹车辆稳态运动稳定性的必要条件。对于具体的车辆,转向器阻尼、轮胎侧倾刚度、质心位置都应满足一定的取值范围,才能使车辆稳态运动稳定 展开更多
关键词 LYAPUNOV稳定性理论 单轨迹车辆 齐次坐标 稳态运动稳定性
基于Lyapunov稳定性理论的星型耦合电动机网络的混沌同步 预览 被引量:2
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作者 汪慕峰 韦笃取 +2 位作者 罗晓曙 张波 屈莉莉 《复杂系统与复杂性科学》 CSCD 北大核心 2017年第2期26-30,共5页
基于Lyapunov稳定性理论和多个体协调控制,通过设计网络中互联电动机节点之间的耦合函数,实现整个星型耦合电动机网络的渐进同步。从理论分析和数值仿真两个方面,证明并验证了该控制策略的有效性。提出的耦合函数结构简单、控制效果良好... 基于Lyapunov稳定性理论和多个体协调控制,通过设计网络中互联电动机节点之间的耦合函数,实现整个星型耦合电动机网络的渐进同步。从理论分析和数值仿真两个方面,证明并验证了该控制策略的有效性。提出的耦合函数结构简单、控制效果良好,对保证电动机传动系统的协调同步运行具有较好的应用参考价值。 展开更多
关键词 电动机网络 LYAPUNOV稳定性理论 多个体协调控制 混沌同步 永磁同步电动机
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基于Lyapunov稳定性理论的自励异步发电机建压过程分析 预览 被引量:7
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作者 李海涛 卢子广 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期167-173,共7页
基于两相静止坐标系下的空载自励异步发电机暂态等效电路及其数学模型,提出一种应用Lyapunov稳定性理论的整体性分析方法.通过对其初始暂态的分析,确定出使自励建压过程发生的临界条件为极限环.对极限环分析计算,得到定子频率解析解、... 基于两相静止坐标系下的空载自励异步发电机暂态等效电路及其数学模型,提出一种应用Lyapunov稳定性理论的整体性分析方法.通过对其初始暂态的分析,确定出使自励建压过程发生的临界条件为极限环.对极限环分析计算,得到定子频率解析解、励磁电容临界值和转速临界值的解析解,由此可判定发电机能否自励建压.经与其他算法的比较,计算结果一致且更精确,表明其正确性和实用性.将分析方法与自励建压参数临界解析式结合分析发电机自励建压过程,实验结果与理论分析吻合,进一步验证了分析方法的正确性和有效性. 展开更多
关键词 自励异步发电机 LYAPUNOV稳定性 暂态平衡点 极限环 临界解析式
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基于Lyapunov稳定性理论的导弹电动舵机控制算法研究 预览 被引量:1
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作者 董飞垚 雷虎民 +1 位作者 曾华 郭丹妮 《上海航天》 2010年第6期 23-25,45,共4页
基于Lyapunov稳定性理论,提出了导弹电动舵机的一种自适应控制算法。以Lyapunov稳定性判据为前提,保证算法的稳定性。综合自适应控制算法与经典比例积分微分(PID)控制算法,给出了模型参考自适应控制(MRAC)与分离比例积分(PI)复合... 基于Lyapunov稳定性理论,提出了导弹电动舵机的一种自适应控制算法。以Lyapunov稳定性判据为前提,保证算法的稳定性。综合自适应控制算法与经典比例积分微分(PID)控制算法,给出了模型参考自适应控制(MRAC)与分离比例积分(PI)复合控制。仿真结果表明:由该控制算法可在考虑舵机铰链力矩等因素变化条件下,获得到良好的输出跟踪性能和鲁棒性。 展开更多
关键词 导弹电动舵机 李雅普诺夫稳定性 自适应 鲁棒性
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基于Lyapunov稳定性理论的Volterra自适应噪声对消器 预览
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作者 张秀梅 赵知劲 尚俊娜 《电声技术》 2009年第12期 46-49,共4页
介绍了在理稳定分布环境下一种新的非线性Voherra自适应噪声对消器。由于Ⅱ稳定分布噪声有显著的尖峰脉冲特性,Vohem级数的非线性项将其更加放大,严重影响了收敛性能。提出了Voherra自适应噪声对消器利用sigmoid函数对输入α噪声进行... 介绍了在理稳定分布环境下一种新的非线性Voherra自适应噪声对消器。由于Ⅱ稳定分布噪声有显著的尖峰脉冲特性,Vohem级数的非线性项将其更加放大,严重影响了收敛性能。提出了Voherra自适应噪声对消器利用sigmoid函数对输入α噪声进行非线性预处理,抑制尖峰脉冲的影响,基于Lyapunov稳定性,定义新的Lyapunov函数.给出了二阶Voherra自适应滤波器算法。仿真实验表明,该算法在不同特征指数的稳定分布噪声环境中都表现出了良好的抗噪声性能。 展开更多
关键词 Α稳定分布 SIGMOID函数 VOLTERRA滤波器 LYAPUNOV稳定性理论
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Lyapunov稳定性理论基本定理的两个应用 预览 被引量:4
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作者 尤晓琳 《河南教育学院学报:自然科学版》 2008年第2期 13-15,共3页
Lyapunov稳定性理论出发,通过将有关定理改进,得到判断非线性系统的中心或焦点及估计非自治系统的吸引域的简便而有效的方法。
关键词 LYAPUNOV稳定性定理 中心 焦点 吸引域
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基于Lyapunov稳定性理论的气体管道泄漏检测技术研究 预览 被引量:1
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作者 章品书 《仪器仪表用户》 2006年第5期 12-14,共3页
管道泄漏检测技术已经在长输气体管道安全运行中起到很重要的作用.本文讨论了基于李雅普诺夫稳定性理论的天然气管道泄漏检测技术,建立了气体管道泄漏动态模型,根据李雅普诺夫意义下对非线性系统的稳定性定义,通过对特征值的分析判断泄... 管道泄漏检测技术已经在长输气体管道安全运行中起到很重要的作用.本文讨论了基于李雅普诺夫稳定性理论的天然气管道泄漏检测技术,建立了气体管道泄漏动态模型,根据李雅普诺夫意义下对非线性系统的稳定性定义,通过对特征值的分析判断泄漏.实验仿真证明该方法具有一定的可行性. 展开更多
关键词 气体管道 泄漏检测 李雅普诺夫稳定性 管道模型
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基于Lyapunov稳定性理论的磁流变半主动悬架整车控制 预览 被引量:3
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作者 石秀东 钱林方 徐亚栋 《南京理工大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期 425-429,共5页
研究了1种磁流变减振器半主动悬架整车控制策略.对每个车轮的悬架系统,以一理想的Skyhook半主动悬架系统作为参考模型,用Lyapunov稳定性理论建立控制策略,使之追踪参考模型.以车体的俯仰角和侧倾角为控制目标建立整车模型控制法则.结果... 研究了1种磁流变减振器半主动悬架整车控制策略.对每个车轮的悬架系统,以一理想的Skyhook半主动悬架系统作为参考模型,用Lyapunov稳定性理论建立控制策略,使之追踪参考模型.以车体的俯仰角和侧倾角为控制目标建立整车模型控制法则.结果表明:此控制策略比传统的Skyhook控制策略优越,能很好地追踪参考模型,对模型参数的变化有良好鲁棒性,使车身的速度、加速度降低10%. 展开更多
关键词 半主动悬架 磁流变减振器 整车模型 LYAPUNOV稳定性理论
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基于Lyapunov稳定性理论的发电机非线性励磁控制研究 被引量:9
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作者 常鲜戎 潘云江 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 1994年第10期25-29,共5页
将Lyapunov稳定性理论用于电力系统的非线性励磁控制,推导了实用的发电机非线性最优励磁控制规律。通过理论分析、计算机仿真和动模实验,证实了该控制方式具有较强的鲁棒性,在系统参数或运行状态变化时都具有良好的控制效果... 将Lyapunov稳定性理论用于电力系统的非线性励磁控制,推导了实用的发电机非线性最优励磁控制规律。通过理论分析、计算机仿真和动模实验,证实了该控制方式具有较强的鲁棒性,在系统参数或运行状态变化时都具有良好的控制效果。而且,励磁控制规律的获得不必经过繁杂的数学推导,易为工程技术人员所掌握,具有明显的实用价值。为电力系统的励磁控制研究开辟了一条新的途径。 展开更多
关键词 励磁控制 非线性控制 发电机
大型结构自适应学习率RBF神经网络滑模分散控制研究 预览
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作者 潘兆东 刘良坤 +1 位作者 谭平 周福霖 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第9期120-127,共8页
为了有效处理土木工程结构分散振动控制中子系统间相互影响力和外界荷载不确定性的影响,提出了自适应学习率RBF神经网络滑模分散控制算法(DALRBFSMC)。首先利用Lyapunov稳定性理论设计了仅依赖于子系统位移和速度响应反馈信息的滑模分... 为了有效处理土木工程结构分散振动控制中子系统间相互影响力和外界荷载不确定性的影响,提出了自适应学习率RBF神经网络滑模分散控制算法(DALRBFSMC)。首先利用Lyapunov稳定性理论设计了仅依赖于子系统位移和速度响应反馈信息的滑模分散控制律,在此基础上,结合RBF神经网络理论和经典梯度下降法,引入Lyapunov函数,推导了调整RBF网络权值的自适应学习率,进而得到能实时调节滑模分散控制律切换增益项的自适应学习率RBF神经网络滑模分散控制算法(DALRBFSMC)。同时,针对子系统不同划分方式及子控制器之间存在重叠,提出了多种分散控制设计策略。对ASCE 9层Benchmark模型进行多种分散控制和集中控制设计。仿真分析结果表明,该分散控制算法适用于不同的分散控制策略,重叠分散控制策略较传统集中控制策略而言有更好的控制效果;同时能使分散控制系统内各作动器均处于功效最大状态。 展开更多
关键词 分散控制 滑模控制 自适应学习率 RBF神经网络 LYAPUNOV稳定性理论
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含未知系数的非严格反馈系统的自适应控制 预览
11
作者 王芳 陈兵 孙莉莉 《青岛大学学报:工程技术版》 CAS 2019年第1期1-8,共8页
针对一类单输入单输出非严格反馈系统的自适应模糊控制问题,该受控系统含有未知的虚拟控制系数,提出了一种基于观测器的自适应模糊控制方案。采用凸组合的方法,设计了一个鲁棒观测器来估计未知的系统状态变量,同时运用Young不等式及变... 针对一类单输入单输出非严格反馈系统的自适应模糊控制问题,该受控系统含有未知的虚拟控制系数,提出了一种基于观测器的自适应模糊控制方案。采用凸组合的方法,设计了一个鲁棒观测器来估计未知的系统状态变量,同时运用Young不等式及变量分离方法,解决非严格反馈结构带来控制设计上的困难,并结合模糊自适应控制方法和Backstepping技术,构造出理想的控制器。根据Lyapunov稳定性理论,证明所提出的自适应模糊控制器能保证跟踪误差收敛到原点的一个小领域内,且自适应闭环系统的所有信号都是有界的,以一个仿真算例验证了方案的有效性。说明含未知系数的非严格反馈系统,最终可以转化成稳定性良好的系统。该研究具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 非严格反馈 自适应控制 非线性系统 BACKSTEPPING LYAPUNOV稳定性理论
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电子节气门超扭曲算法无抖振控制器设计 预览
12
作者 孙建民 郑朋涛 《现代电子技术》 北大核心 2019年第5期176-179,共4页
由于电子节气门控制系统存在非线性、不确定性和扰动等特点,控制变量会产生抖振现象。针对这一问题,设计了新型稳定性收敛滑模函数,同时利用状态估计器预测状态变量和扰动,并结合超扭曲控制算法设计无抖振控制器。仿真实验结果证明,该... 由于电子节气门控制系统存在非线性、不确定性和扰动等特点,控制变量会产生抖振现象。针对这一问题,设计了新型稳定性收敛滑模函数,同时利用状态估计器预测状态变量和扰动,并结合超扭曲控制算法设计无抖振控制器。仿真实验结果证明,该控制器能有效抑制抖振,与滑模方法相比稳态控制精度提高65.38%,同时有信号跟随性优良等优点。 展开更多
关键词 电子节气门 非线性 滑模控制 超扭曲算法 LYAPUNOV稳定性理论 状态估计器
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电子节气门有限时间收敛反步控制器设计 预览
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作者 郑朋涛 孙建民 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2018年第7期27-31,共5页
基于带扰动的非线性电子节气门数学模型,根据误差函数具有有限时间收敛特性设计的滑模函数,结合反步法和Lyapunov稳定性理论,在保证状态子系统稳定情况下,设计了电子节气门有限时间收敛无抖振反步滑模控制器,并利用非线性干扰观测器和... 基于带扰动的非线性电子节气门数学模型,根据误差函数具有有限时间收敛特性设计的滑模函数,结合反步法和Lyapunov稳定性理论,在保证状态子系统稳定情况下,设计了电子节气门有限时间收敛无抖振反步滑模控制器,并利用非线性干扰观测器和连续化高增益法进行消抖振。理论分析和仿真试验验证表明,在55 ms左右系统达到稳定,并且稳态精度在1×10^-3数量级。该控制器具有响应速度快、跟踪性好、稳态精度高、无抖振等优点,对电子节气门的控制具有较强的适用性和有效性。 展开更多
关键词 电子节气门 LYAPUNOV稳定性理论 反步滑模控制 有限时间收敛
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轮式移动焊接机器人自适应反演滑模控制 预览
14
作者 张森 张元亨 +2 位作者 普杰信 金超 杨婷婷 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2018年第7期65-70,共6页
针对带有未知参数和有界干扰的非完整轮式移动焊接机器人的轨迹跟踪控制问题,从移动焊接机器人的运动学和动力学模型出发,结合自适应反演方法,提出了一种新型滑模变结构控制策略。采用滑模控制算法来抑制有界干扰,反演方法来提高系统的... 针对带有未知参数和有界干扰的非完整轮式移动焊接机器人的轨迹跟踪控制问题,从移动焊接机器人的运动学和动力学模型出发,结合自适应反演方法,提出了一种新型滑模变结构控制策略。采用滑模控制算法来抑制有界干扰,反演方法来提高系统的全局渐进稳定性,根据Lyapunov稳定性理论,将移动焊接机器人系统分成多个稳定的子系统,设计自适应控制律实现对总不确定上界的估计从而减弱系统的抖振,使参数摄动及外部扰动存在的情况下系统跟踪误差依旧收敛,满足了轨迹跟踪控制的要求。将提出的控制策略与常规的滑模控制算法进行对比分析,仿真结果表明了该控制策略的有效性。 展开更多
关键词 轨迹跟踪 自适应反演 滑模变结构 有界干扰 LYAPUNOV稳定性理论
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基于保性能自适应RBF神经网络的MR半主动非线性鲁棒分散控制 预览
15
作者 潘兆东 谭平 周福霖 《工程力学》 CSCD 北大核心 2018年第10期47-55,共9页
该文针对模型参数不确定的非线性结构半主动分散控制问题进行研究。首先,采用退化Bouc-Wen滞回模型模拟层间恢复力,并考虑模型参数(质量、刚度和阻尼)不确定及子系统间的耦合项,建立了子控制系统误差状态方程;在此基础上,设计了由保性... 该文针对模型参数不确定的非线性结构半主动分散控制问题进行研究。首先,采用退化Bouc-Wen滞回模型模拟层间恢复力,并考虑模型参数(质量、刚度和阻尼)不确定及子系统间的耦合项,建立了子控制系统误差状态方程;在此基础上,设计了由保性能控制项和自适应逼近控制项构成的子控制器,其中,保性能控制项通过求解转化为线性矩阵不等式的保性能控制问题得到,逼近控制项通过RBF神经网络自适应控制律确定,同时利用Lyapunov稳定性理论对其稳定性及权值有界性进行证明;从而建立了适用于不确定结构非线性振动控制的保性能自适应RBF神经网络鲁棒分散控制(GCARBF)算法。最后,对一8层非线性结构进行MR半主动分散控制设计及0.3g~0.8g地震下仿真分析,结果表明了所提算法的有效性与优越性。 展开更多
关键词 MR半主动控制 鲁棒分散控制 自适应RBF神经网络控制 保性能控制 LYAPUNOV稳定性理论 线性矩阵不等式方法
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含未知系数和死区的非线性系统的自适应控制 预览
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作者 王芳 陈兵 孙莉莉 《青岛大学学报:工程技术版》 CAS 2018年第3期1-8,共8页
针对一类单输入单输出的非线性严格反馈系统自适应模糊控制问题,本文提出了一种基于观测器的自适应模糊控制设计方案。针对虚拟控制系数未知且含有未知死区输入的受控系统,首先利用凸组合方法,设计了鲁棒观测器,估计未知的系统状态... 针对一类单输入单输出的非线性严格反馈系统自适应模糊控制问题,本文提出了一种基于观测器的自适应模糊控制设计方案。针对虚拟控制系数未知且含有未知死区输入的受控系统,首先利用凸组合方法,设计了鲁棒观测器,估计未知的系统状态变量,并利用状态反馈对系统进行控制。将未知的死区输入等价成线性死区输入和有界非线性死区输入部分之和的形式,进而结合模糊自适应控制方法和Backstepping技术构造出理想的控制器。同时,根据Lyapunov稳定性理论,证明所提出的自适应模糊控制器能保证跟踪误差收敛到原点的一个小邻域,且自适应闭环系统的所有信号是有界的,并采用仿真算例验证该控制器的有效性。该研究解决了这类系统的状态估计问题,具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 非线性系统 死区输入 Backsteppingg LYAPUNOV稳定性理论 凸组合 自适应模糊控制
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基于自适应RBF神经网络算法的建筑结构递阶分散控制研究 被引量:2
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作者 潘兆东 谭平 +1 位作者 刘良坤 周福霖 《土木工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第1期51-57,共7页
针对建筑结构振动控制的递阶分散控制问题进行研究。首先,通过设置全局控制器消除子系统间的关联耦合;在此基础上,结合Lyapunov稳定性理论和RBF神经网络理论设计了仅依赖于子系统位移和速度响应反馈信息的自适应控制律,并利用差分... 针对建筑结构振动控制的递阶分散控制问题进行研究。首先,通过设置全局控制器消除子系统间的关联耦合;在此基础上,结合Lyapunov稳定性理论和RBF神经网络理论设计了仅依赖于子系统位移和速度响应反馈信息的自适应控制律,并利用差分进化(DE)算法对自适应RBF神经网络局部子控制器相关参数进行优化,建立了适用于建筑结构振动控制的自适应RBF神经网络递阶分散控制(ARBFHDC)算法。对ASCE9层Benchmark模型进行递阶分散控制设计、优化及仿真分析。结果表明,不同地震激励下,基于ARBFHDC算法设计的递阶分散控制较传统集中控制而言有更好的控制效果,且能保障各子系统作动器处于最大功效工作状态。 展开更多
关键词 主动控制 递阶分散控制 自适应控制律 RBF神经网络 LYAPUNOV稳定性理论 差分进化算法
A survey on Lyapunov-based methods for stability of linear time-delay systems
18
作者 Jian SUN Jie CHEN 《中国计算机科学前沿:英文版》 SCIE EI CSCD 2017年第4期555-567,共13页
最近,时间延期系统的稳定性分析收到了许多注意。富有的结果用各种各样的途径和技术在这个话题上被获得了。大多数那些结果基于 Lyapunov 稳定性理论。这篇文章的目的是在更最近的进步上与强调给线性时间延期系统的稳定性的宽广概述。... 最近,时间延期系统的稳定性分析收到了许多注意。富有的结果用各种各样的途径和技术在这个话题上被获得了。大多数那些结果基于 Lyapunov 稳定性理论。这篇文章的目的是在更最近的进步上与强调给线性时间延期系统的稳定性的宽广概述。为功能的适当 LyapunovLyapunov 的衍生物的评价的选择的方法和技术功能在这篇文章被报导,并且特殊注意被给予用尽可能很少决定变量减少稳定性条件的保守主义。这个话题上的几个未来研究方向也被讨论。 展开更多
关键词 线性时滞系统 稳定性分析 李雅普诺夫方法 Lyapunov泛函 LYAPUNOV稳定性理论 稳定性条件 AR系统 导数估计
带有两个加性时变时滞系统的稳定性分析 预览
19
作者 于雪梅 王晓梅 钟守铭 《四川师范大学学报:自然科学版》 北大核心 2017年第4期427-434,共8页
研究带有2个加性时变时滞系统的稳定性问题.首先,研究系统的时滞依赖稳定,并将整个时滞区间分成若干个小区间,在此条件下构造合适的Lyapunov函数.其次,根据Lyapunov稳定性理论,结合不等式技巧得到系统渐近稳定的充分条件,推广了现有文... 研究带有2个加性时变时滞系统的稳定性问题.首先,研究系统的时滞依赖稳定,并将整个时滞区间分成若干个小区间,在此条件下构造合适的Lyapunov函数.其次,根据Lyapunov稳定性理论,结合不等式技巧得到系统渐近稳定的充分条件,推广了现有文献的相关内容,并且用一系列线性矩阵不等式表示这些结论.最后,用一个数据例子证实了该研究方法的有效性. 展开更多
关键词 时滞系统 时滞依赖 LYAPUNOV函数 LYAPUNOV稳定性理论
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High Speed Aircraft Robust Fuzzy Controller Design Based on H_∞ Performance 预览
20
作者 Chun-Ning Yang Zhen-Yang Chai +1 位作者 Quan-Jun Liu Hui Ge 《电子科技学刊:英文版》 CAS CSCD 2017年第1期83-89,共7页
The dynamics of the high-speed vehicle(HSV) is partially or completely unknown because of various reasons, such as modeling errors, in-flight failure, and external disturbances. In this paper, a global stability robus... The dynamics of the high-speed vehicle(HSV) is partially or completely unknown because of various reasons, such as modeling errors, in-flight failure, and external disturbances. In this paper, a global stability robust fuzzy controller is designed to control the flight F-16 with uncertain perturbation. For the desired H_∞ output-feedback controllers, a necessary and sufficient condition of quadratic stability is derived with the well-established results of the Lyapunov stability theory and nonnegative matrix. The controllers not only guarantee the global asymptotically stability of the resultant closed-loop system with external disturbance and parameter perturbation, but also have a desired H∞ performance in a large flight envelop(LFE). 展开更多
关键词 控制器设计 高速飞行器 模糊控制器 H∞性能 LYAPUNOV稳定性理论 鲁棒 输出反馈控制器 全局渐近稳定性
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