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2011年, 第31卷, 第6期　刊出日期：2011-06-25
  

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    论文
  • 椭圆-抛物系统的近似能控性
    宗西举, 程新功
    系统科学与数学. 2011, 31(6): 629-636. https://doi.org/10.12341/jssms11633
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    设计了两类控制器同时作用于椭圆-抛物系统：一类是传统的内部控制(分布控制器); 另一类是以一个时变系数形式描述的内部控制(块控制器, $\kappa(t)$只是和时间有关, 而与空间位置$x$没有关系, 所以称块控制器, 是相对于分布控制而言的). 由于这里讨论的系统是非线性的, 也只能得到全局近似能控性, 不能得到精确零能控性. 设计这样的控制器的目的是为了克服抛物型偏微分方程描述的系统只在内部控制器驱动下只是全局近似能控的, 采用渐近分析技巧将双线性控制的作用充分分割、组合, 最终得到椭圆-抛物系统的全局近似能控性.
  • 一类随机时延网络控制系统的神经网络自适应容错控制
    周川, 周小波, 吴益飞, 陈庆伟
    系统科学与数学. 2011, 31(6): 637-649. https://doi.org/10.12341/jssms11634
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    针对一类随机时延网络控制系统, 提出一种基于RBF神经网络自适应动态补偿的容错控制策略.该方法通过在线估计时延将系统建模为随机切换系统, 并在模型参考自适应方法的基础上设计RBF神经网络动态补偿容错控制器, 利用Lyapunov稳定性理论给出神经网络补偿器的在线权值学习算法, 以保证网络控制系统在故障情况下的跟踪性能和状态一致最终有界稳定.最后通过仿真验证了该方法的有效性.
  • 一类输出耦合混沌复杂动态网络不稳定平衡点的控制
    蒋国平, 张跃
    系统科学与数学. 2011, 31(6): 650-661. https://doi.org/10.12341/jssms11635
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    研究节点输出耦合混沌复杂动态网络不稳定平衡点的控制问题, 基于输出控制思想, 提出网络节点不稳定平衡点的全局控制方法以及牵制控制方法, 将混沌复杂动态网络的所有节点镇定到其平衡点. 利用李雅普诺夫稳定性理论, 得到控制器参数选择条件, 以蔡氏混沌电路作为网络节点动态进行仿真研究, 证明该方法的有效性.
  • 无消相干子空间中开放量子系统状态调控的收敛性
    丛爽, 杨霏
    系统科学与数学. 2011, 31(6): 662-674. https://doi.org/10.12341/jssms11636
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    基于Lyapunov方法提出实现开放量子系统中目标态为无消相干子空间中纯态时收敛的控制策略. 在假定被控系统哈密顿量各个本征态的能级差互不相同并且任意能级都是直接耦合的前提下, 给出了一个关于观测算符的充分条件使系统最大不变集只包含目标态. 选择观测算符平均值为Lyapunov函数, 在相互作用绘景下设计控制律, 并利用Barbalat引理分析系统的最大不变集. 证明了如果满足所提条件, 无消相干子空间中系统的任意本征态或叠加态的目标态都是全局渐近稳定的; 被控系统能够从任意初始态转移到期望的目标态. 同时给出了一种利用Schmidt正交化来构造观测算符的方法, 并且在一个三能级系统的仿真实验上验证了所提方法的正确性.
  • PMSM系统的参数稳定性分析和自适应控制
    陈宁, 戴佳阳, 郭宇骞, 桂卫华, 沈晓瑜
    系统科学与数学. 2011, 31(6): 675-685. https://doi.org/10.12341/jssms11637
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    针对含未知参数的永磁同步电机(PMSM)系统,研究其参数稳定性和自适应控制问题.首先,分析了参数变化对PMSM系统平衡点的影响.然后,通过设计自适应控制器使得闭环系统具有耗散Hamiltonian结构,使闭环系统的能量分布随着未知参数的漂移而自动的改变,且能量函数总在未知参数对应的平衡点处取得极小值,从而实现自适应参数镇定.最后,仿真说明了设计的自适应控制器能使PMSM系统在未知参数变化时参数稳定.
  • 带有摄动的随机非线性系统的自适应神经网络控制
    王飞, 张天平, 朱柏城
    系统科学与数学. 2011, 31(6): 686-696. https://doi.org/10.12341/jssms11638
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    针对一类带有摄动的随机严格反馈非线性系统,引入积分型Lyapunov函数,利用神经网络的逼近能力、后推设计方法以及Young's不等式,构造出一类简单有效的自适应神经网络状态反馈控制器,在一定条件下, 通过Lyapunov方法,证明了闭环系统的所有信号在二阶或四阶矩意义下半全局一致终结有界.仿真结果验证了所提控制方案的有效性.
  • 线性不确定系统的鲁棒D型迭代学习控制
    兰永红, 罗毅平
    系统科学与数学. 2011, 31(6): 697-708. https://doi.org/10.12341/jssms11639
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    研究一类线性不确定系统的鲁棒D型迭代学习控制问题. 首先针对一类线性标称控制对象, 建立其迭代学习控制的二维模型; 然后基于获得的二维模型, 利用二维系统稳定性理论, 获得系统在迭代初态与期望初态一致和不一致两种情形下的D型迭代学习控制律的存在条件和设计方法; 进一步, 将所得结果推广至控制对象包含不确定性的情形. 所得结果以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出, 可以方便地利用Matlab中的LMI工具箱求解. 最后, 数值仿真实例验证了本文所提方法的有效性.
  • 网络环境下的大系统鲁棒$H_\infty $控制
    周颖, 樊春霞, 杨富文, 臧强
    系统科学与数学. 2011, 31(6): 709-719. https://doi.org/10.12341/jssms11640
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    针对网络环境下的一类同时具有测量数据和控制数据丢失的线性离散大系统, 研究其$H_\infty $状态反馈控制器设计问题. 大系统由$N$ 个线性离散关联子系统构成, 假设测量数据和控制数据丢失满足已知概率的Bernoulli分布, 采用线性矩阵不等式方法给出了 $H_\infty $控制器存在的充分条件, 所设计的控制器使得闭环系统均方指数稳定且满足指定的$H_\infty $ 性能指标.最后通过仿真例子说明该方法的有效性.
  • 基于扰动补偿趋近律的非匹配离散广义准滑模控制
    刘云龙, 高存臣, 丛心尉
    系统科学与数学. 2011, 31(6): 720-730. https://doi.org/10.12341/jssms11641
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    研究了非匹配不确定离散广义系统准滑模控制策略的综合问题. 给出了具有前级状态向量的动态切换函数,使得系统能够在切换带内稳定. 设计了两种带有扰动补偿的离散广义趋近律, 消除了常规滑模控制策略中不确定项必须有界的限制, 且不必满足匹配条件. 给出了系统准滑动模态保持逐步穿越切换面的必要条件, 减小了准滑动模态切换带的带宽. 所设计的滑模控制器在有限时间内可达切换面, 削弱了系统抖振, 有效地改善了系统动态品质. 最后, 数值算例验证了该控制策略的可行性.
  • 基于Kent映射的数字喷泉编解码方法研究
    陈增强, 周茜, 袁著祉
    系统科学与数学. 2011, 31(6): 731-741. https://doi.org/10.12341/jssms11642
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    将混沌方法应用于网络传输应用层的数字喷泉编码技术中,提出了基于Kent混沌映射的LT码的编解码算法. 在LT码编码过程中,利用混沌序列的随机性和遍历性的特性来满足对随机的要求,为每个编码包选择了度值和邻居.把以这种方式实现的LT码的性能和用C语言的标准随机数发生器实现的LT码的性能作了比较,仿真结果表明利用混沌随机性实现的LT码的性能具有优越性.
  • 崎岖地形环境中月球车的动力学建模与仿真
    彭丽媛, 李晖, 居鹤华
    系统科学与数学. 2011, 31(6): 742-750. https://doi.org/10.12341/jssms11643
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    以六轮摇臂-转向架关节式月球车为研究对象, 根据其机械原理和结构特点, 并参考车辆动力学理论, 分析其在崎岖地形中的受力情况, 利用Kane方法建立了
    理想状态下的非线性动力学模型, 并基于此模型对月球车进行速度跟踪控制仿真, 证实了模型和控制方案的可行性, 为设计轨迹跟踪和避障控制器提供依据.
  • 一种基于分段能量分析的桥式吊车镇定控制器设计方法
    孙宁, 方勇纯, 苑英海, 张玉东
    系统科学与数学. 2011, 31(6): 751-764. https://doi.org/10.12341/jssms11644
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    针对欠驱动桥式吊车系统, 提出了一种基于分段能量分析的桥式吊车镇定控制器设计方法.  具体而言, 首先通过对系统特性进行分段分析构造出一个新的能量函数;
      随后, 在其基础上设计了一种新型的能量控制器, 并借助Lyapunov方法和LaSalle不变性  原理证明了闭环系统的渐近稳定性.  利用数值仿真与实际实验验证了所提出的控制算法具有良好的控制性能, 对外界 干扰具有较强的鲁棒性.  此外, 实验结果进一步表明: 相比常规的能量控制方法与时间最优控制方法, 该 控制方法可降低驱动能耗,  保证台车的快速精确定位, 同时负载的摆角被抑制在更小的范围内, 几乎无残余摆动.
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