导读:本文包含了切换非线性系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:Lipschitz条件,自适应控制,非线性切换奇异系统,稳定性
切换非线性系统论文文献综述
杨冬梅,陈金莹[1]（2019）在《非线性切换奇异系统的自适应状态反馈控制》一文中研究指出研究了一类满足Lipschitz条件的非线性奇异切换系统的自适应状态反馈控制的设计问题.首先,研究单输入非线性奇异切换系统的基本自适应控制的设计,控制器旨在稳定系统;然后,以单输入非线性奇异切换系统所呈现的具有自适应增益和基于Lyapunov稳定性定理调整增益的机制为基础,将其扩展为多输入奇异切换系统的跟踪问题,设计了自适应控制方法;最后,采用Matlab方法做了数值仿真来说明所提出的控制方法的有效性.所提出的控制器具有非常简单的结构,并且在实践中很容易应用.(本文来源于《东北大学学报(自然科学版)》期刊2019年06期）
王帅[2]（2019）在《有限网络环境下非线性切换系统故障诊断》一文中研究指出在工业生产和生活领域,具有非线性的切换系统是广泛存在的。切换系统的性能,往往是由切换子系统以及切换规则决定的。目前,针对切换系统的研究依旧很火热。现在,对于切换系统的稳定性方面的研究已经很成熟了,主要有驻留时间和Lyapunov函数两种方法。本文要实现的就是针对这样一个具有扇区非线性的切换系统,设计一个故障检测装置,完成系统故障诊断。故障检测装置和被检测的非线性切换系统之间使用网络进行数据传输。由于网络资源有限,可能会存在数据丢包、量化误差以及网络时延等网络诱导因素,进而干扰故障诊断装置的性能。因此,本文需要在网络诱导因素存在的情况下,设计一个故障检测装置,能够准确的检测到系统故障的发生。基于以上问题,本文选定Kalman滤波器来设计故障检测环节。对于单独存在网络量化误差的情况,本论文先对其进行模型化处理,选定对数量化器进行建模。然后本文对非线性切换系统进行建模,给出Kalman滤波器模型,给出故障加权模型,构建残差系统,并对残差系统产生的残差信号进行处理,使得残差信号对外部干扰鲁棒,对故障敏感。本文章选定合适的Lyapunov函数,使得残差系统满足稳定性条件,并且具有H_∞性能,从而得到相应的滤波器参数。在单独存在量化误差的基础上,本文中又分别引入了数据丢包和时延问题,并且将网络丢包问题抽象成了Bernoulli模型。在此,本文章依旧采用扇区非线性切换系统模型以及Kalman滤波器模型,构建残差系统并对其进行处理。通过Lyapunov函数方法,以及LMI技术进行处理,得到了线性化的不等式组,并借助工具箱进行了求解,得到了相应的滤波器参数。最终通过仿真实验,得到了相应的曲线。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
张晨阳[3]（2019）在《随机切换非线性系统的故障诊断研究》一文中研究指出本文研究了一类随机切换非线性系统的故障检测和故障估计问题,提出不同的滤波方法对系统进行状态估计且取得较好的效果,并以此为依据构造残差信号判断是否发生故障,并对故障幅值进行估计。主要工作如下:首先,研究了随机切换非线性系统的基本概念,包括:切换规则与子系统状态空间方程。不同时刻,运行其中某个子系统。随着时间进行,不同子系统之间按切换规则进行随机切换,每个子系统通过非线性状态空间模型描述。之后,研究了故障诊断有关的知识,其中基于解析模型的方法是主要研究重点。其次,研究了传统卡尔曼滤波相关理论,并且针对其存在的问题与局限性,研究了平方根无迹卡尔曼滤波(Square Root Unscented Kalman Filter,SRUKF)与平方根容积卡尔曼滤波(Square Root Cubature Kalman Filter,SRCKF)方法,使其可以实现对非线性系统的状态估计。针对随机切换非线性系统不能确定何时运行哪个子系统的问题,为了减少问题复杂度,研究交互式多模型算法(Interactive Multiple Model,IMM)改进SRUKF及SRCKF,提出了交互式平方根无迹卡尔曼算法(IMM-SRUKF)及交互式平方根容积卡尔曼算法(IMM-SRCKF)对系统实现状态估计,该算法可以能够得到较准确的系统状态估计结果,还可以减少直接对随机切换非线性系统进行滤波的复杂度。根据滤波结果对随机切换非线性系统进行故障诊断,能够较为准确的检测到故障发生和估计出故障幅值。之后,通过仿真对两种算法优劣进行了比较。最后,因为卡尔曼滤波对非线性非高斯系统滤波效果较差,所以,针对这种限制条件,又研究了粒子滤波(Particle Filter,PF)方法,该方法可以对非高斯非线性系统取得较好的效果。针对传统PF存在采集粒子数目众多及粒子退化等问题,引入无迹卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)与PF结合,提出了无迹粒子滤波算法(Unscented Particle Filter,UPF),该方法优化重要性密度函数的选取,减少采样点的数量,减少了计算复杂度。接下来针对随机切换非线性系统滤波存在的问题,利用IMM改进UPF算法,提出了IMM-UPF滤波算法,并可以获得较好的状态估计结果。在此基础上对处于非高斯噪声下的系统进行故障诊断,可以较为准确的检测到故障发生和估计出故障幅值。(本文来源于《江南大学》期刊2019-06-01）
周琬璐[4]（2019）在《未建模动态不确定切换非线性系统的自适应控制》一文中研究指出在过去的几十年中,具有动态不确定性的非线性系统引起了控制领域许多研究者的关注。虽然非切换的动态不确定性非线性系统的研究已经取得很大进展,但具有动态不确定性的切换非线性系统仍有许多控制难题亟待解决。本文针对几类具有动态不确定性的非线性切换系统,结合Backstepping技术和自适应神经网络控制技术,研究了相应控制器的设计方法以及闭环系统的收敛性和稳定性问题。主要工作如下:(1)针对一类带有未建模的非线性非严格反馈切换系统,本文提出了一种基于神经网络的自适应跟踪控制策略。设计难点主要来自于非严格反馈形式与未建模动力学之间的耦合导致所考虑的切换系统具有非常复杂的结构。本文为了得到理想的状态反馈控制器,利用一个与动态信号相关的假设来处理未建模动态部分,并使用了一种相应的变量分离的方法,在自适应神经Backstepping技术的框架下处理非线性系统的所有状态变量。结果表明,闭环切换系统的所有信号都是半全局有界的,并且可以保证输出跟踪误差保持在原点附近的一个小区域内。最后,本文通过两个仿真实例验证了所提出设计策略的可行性和实用性。(2)针对一类非严格反馈非线性切换不确定系统的自适应神经跟踪控制问题,本文利用神经网络近似未知光滑非线性函数的方法,结合高斯函数的性质,解决了非严格反馈形式的问题。同时为了避免所有子系统都需要一个共同的李雅普诺夫函数,采用Backstepping技术引入了多李雅普诺夫函数方法。基于上述方案,可以得到所有切换系统的闭环信号都是有界的,并且输出跟踪误差可以收敛到原点的很小领域内。最后,本文通过两个仿真实例验证了该所得设计方案的实用性和可行性。总之,具有动态不确定性的非线性切换系统控制问题研究仍处在起步阶段,本文只是初步研究了几类具有动态不确定性的非线性切换系统的自适应控制设计问题。目前,还有许多此类系统相关控制问题亟待解决,例如具有未建模动态互联系统的控制设计、具有未建模动态随机系统的控制设计以及具有未建模动态纯反馈系统的控制设计等。(本文来源于《渤海大学》期刊2019-06-01）
毕莹[5]（2019）在《基于神经网络的切换不确定随机非线性系统的自适应控制》一文中研究指出近年来,随着科技、社会经济以及文化的发展,切换控制技术和切换系统理论的应用比以往更加广泛。切换随机非线性系统的控制问题更是近年来切换系统研究的热点。本文针对切换随机非线性换系统,结合Backstepping方法,自适应神经网络控制技术以及平均驻留时间方法,研究控制器的设计方法及闭环系统的有界性问题。本文的主要工作概括如下:1.针对一类完全未知非线性非严格切换随机非线性系统,本文提出了一种新的基于神经网络的自适应跟踪控制器设计方法。在设计过程中,利用径向基函数(RBF)神经网络(NNS)的通用逼近能力来识别未知的非线性函数,并采用可变分离技术来克服非严格反馈结构带来的设计困难。最突出的新颖之处在于,各子系统的李雅普诺夫函数是通过灵活地利用各子系统控制函数的上界和下界来构造的。此外,通过结合平均驻留时间(ADT)方案和自适应反推设计,提出了一个有效的自适应神经状态控制器设计算法,使得闭环系统的所有切换信号是一致最终有界(SGUUB),并且跟踪误差最终收敛到原点的一个小邻域内。最后,通过仿真实例验证了该控制方案的有效性。2.针对一类带有输入饱和的非严格反馈随机非线性切换系统,构造了一种新的自适应神经跟踪控制器。在设计过程中,引入了辅助信号,解决了输入饱和带来的设计困难,采用可变分离技术解决了非严格反馈结构带来的设计问题,并通过Backstepping技术构造了共同李雅普诺夫函数。稳定性分析证明了闭环系统的所有信号都是一致有界的,并且跟踪误差收敛于原点附近的一个小邻域。最后,通过仿真实例验证了该控制方案的有效性。(本文来源于《渤海大学》期刊2019-06-01）
张静[6]（2019）在《基于无源的非线性切换系统的跟踪控制》一文中研究指出非线性切换系统作为一种复杂的混杂系统,在实际生活中,有重要理论意义并得以广泛应用。切换系统自身的混杂性结合非线性系统的复杂性,使得对非线性切换系统的研究具有一定的挑战性,目前对于非线性切换系统的研究理论框架还不是很完善。另外,无源性作为控制系统输入与输出关系的重要特性,已广泛应用于非切换系统的研究中,但对于非线性切换系统,基于无源性问题的研究才刚刚起步,研究成果相对有限。本文研究了非线性切换系统的反馈无源化问题以及基于无源性研究了非线性切换系统跟踪问题。主要工作概括如下两个方面:(一)基于反馈无源化研究了一类带有扰动的非线性切换系统H_∞跟踪问题。这一部分中,子系统的跟踪可见问题与整个系统的跟踪问题是否可解无关,不需要考虑每个子系统都是局部参考弱最小相位系统。首先,通过设计状态反馈控制器使得系统反馈等价于无源系统,给出了系统反馈等价于无源系统的充分条件,其次,利用多Lyapunov函数方法,设计适当的控制器,在给定切换信号下下,给出系统满足H_∞跟踪问题的性能指标充分条件。(二)基于多Lyapunov函数方法研究非线性切换系统的反馈无源化问题。即使每个子系统都不是无源的,通过设计输出反馈控制器和依赖于状态的切换信号,也能使系统反馈等价于一个无源系统。最后总结全文,指出研究作中的不足,提出下一步工作展望。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2019-05-29）
王永昭[7]（2019）在《一类非线性切换系统的指数镇定及L_2增益分析》一文中研究指出【目的】研究一类带有混合时变时滞非线性切换系统的指数镇定以及L_2增益分析问题。【方法】构造与时滞相关的多Lyapunov-Krasovskii泛函,基于Jensen不等式以及平均驻留时间方法,研究任意切换下系统的镇定条件。【结果】得到了在任意切换下非线性时滞切换系统指数镇定以及L_2增益性能的充分条件,同时给出系统在切换信号下的状态响应图。【结论】数值算例验证了所得结果的有效性。(本文来源于《重庆师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年03期）
师路欢[8]（2019）在《具有输出约束的非线性切换系统输出反馈自适应控制研究》一文中研究指出近年来,非线性切换系统在控制领域得到了极大的关注.切换系统是由切换规则有机结合起来的有限个子系统的集合.许多现代工业过程都显示出切换和混杂的特性,并且存在诸如未建模动态、输入输出和状态约束、控制增益符号未知及外部扰动等多种不确定因素.这些不确定性严重影响系统的性能甚至导致系统不稳定.目前,针对含有不确定因素的非切换系统的研究成果较多,而对具有不确定因素影响的切换系统的研究成果相对较少.因此,研究具有未建模动态和输出约束的非线性切换系统的自适应控制问题具有重要的理论意义.本文将动态面控制方法与非对称障碍李雅普诺夫函数、K滤波器和Nussbaum函数相结合,对几类具有未建模动态和输出约束的非线性切换系统提出了叁种自适应动态面控制方案.本论文的主要工作如下:第一,针对一类含有未建模动态和时变输出约束的输出反馈非线性切换系统,设计了基于公共Lyapunov函数法的动态面控制策略.使用径向基函数神经网络估计设计过程中产生的未知连续函数;通过设计K滤波器解决状态不可测量的问题,未建模动态则由构造的可测动态信号处理;引入障碍李雅普诺夫函数设计自适应控制器来实现对输出的约束.通过稳定性分析证明了所提控制方案使得跟踪误差收敛到原点附近,并且输出保持在约束范围之内.最后通过数值算例仿真证明了所提方案的有效性.第二,论文针对一类含有输出约束和状态及输入未建模动态的输出反馈非线性切换系统,提出了基于多Lyapunov函数法的自适应动态面跟踪控制方案.利用非线性映射将具有约束的复杂切换系统转换为无约束系统;采用径向基函数神经网络逼近控制器设计过程中产生的未知连续函数;引入正则化信号对输入未建模动态进行约束,从而克服输入未建模动态对系统的影响.通过对各个子系统分别设计Lyapunov函数并采用动态面控制方法保证Lyapunov函数都是单调不增的,使得整个系统在切换下保持稳定;理论分析证明闭环系统所有信号半全局一致终结有界,最后仿真例子证明了所提方案的有效性.第叁,研究了一类含有状态未建模的增益符号未知的非线性切换系统在任意切换信号下的预设性能控制问题.分别构造辅助动态信号处理不同子系统的未建模动态,并对各个子系统的未知项分别进行神经网络逼近;利用Nussbaum函数的定义及引理解决控制增益符号未知的问题;引入性能函数和误差转换器将系统的预设性能指标转换为稳态指标.基于多Lyapunov函数法构造多个李雅普诺夫函数并分析证明闭环切换系统所有信号半全局一致终结有界.数值仿真例子验证了所提方案的有效性.(本文来源于《扬州大学》期刊2019-04-01）
高燕[9]（2019）在《非线性时滞切换系统的稳定性研究》一文中研究指出利用状态依赖控制策略设计切换信号,得到的非线性时滞切换系统的参数具有很大的不确定性,且具有一定的H∞抗干扰性能,针对这一类时滞切换系统,研究其有限时间的稳定性问题。首先通过Lyapunov函数和有限时间Lyapunov函数相结合的技术,给出系统有限时间稳定的充分条件,然后用仿真例子说明定理的有效性。(本文来源于《河北北方学院学报(自然科学版)》期刊2019年03期）
王永昭,李天瑞,刘倩[10]（2018）在《异步切换下一类带有时变时滞非线性切换系统的指数镇定》一文中研究指出研究了在异步切换下一类带有时变时滞非线性切换系统指数镇定问题,其中控制器的切换时刻滞后于系统的切换时刻.构造了与参数相关的LyapunovKrasovskii函数,且在控制器与子系统不匹配区间内增加.利用矩阵不等式和平均驻留时间相结合的方法,建立了时变时滞非线性切换系统在异步切换下指数镇定的充分条件.另外,在异步切换下通过矩阵的特殊变形,最终设计出控制器.最后给出仿真算例验证了所得结果的有效性.(本文来源于《数学的实践与认识》期刊2018年24期）
切换非线性系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在工业生产和生活领域,具有非线性的切换系统是广泛存在的。切换系统的性能,往往是由切换子系统以及切换规则决定的。目前,针对切换系统的研究依旧很火热。现在,对于切换系统的稳定性方面的研究已经很成熟了,主要有驻留时间和Lyapunov函数两种方法。本文要实现的就是针对这样一个具有扇区非线性的切换系统,设计一个故障检测装置,完成系统故障诊断。故障检测装置和被检测的非线性切换系统之间使用网络进行数据传输。由于网络资源有限,可能会存在数据丢包、量化误差以及网络时延等网络诱导因素,进而干扰故障诊断装置的性能。因此,本文需要在网络诱导因素存在的情况下,设计一个故障检测装置,能够准确的检测到系统故障的发生。基于以上问题,本文选定Kalman滤波器来设计故障检测环节。对于单独存在网络量化误差的情况,本论文先对其进行模型化处理,选定对数量化器进行建模。然后本文对非线性切换系统进行建模,给出Kalman滤波器模型,给出故障加权模型,构建残差系统,并对残差系统产生的残差信号进行处理,使得残差信号对外部干扰鲁棒,对故障敏感。本文章选定合适的Lyapunov函数,使得残差系统满足稳定性条件,并且具有H_∞性能,从而得到相应的滤波器参数。在单独存在量化误差的基础上,本文中又分别引入了数据丢包和时延问题,并且将网络丢包问题抽象成了Bernoulli模型。在此,本文章依旧采用扇区非线性切换系统模型以及Kalman滤波器模型,构建残差系统并对其进行处理。通过Lyapunov函数方法,以及LMI技术进行处理,得到了线性化的不等式组,并借助工具箱进行了求解,得到了相应的滤波器参数。最终通过仿真实验,得到了相应的曲线。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
切换非线性系统论文参考文献
[1].杨冬梅,陈金莹.非线性切换奇异系统的自适应状态反馈控制[J].东北大学学报(自然科学版).2019
[2].王帅.有限网络环境下非线性切换系统故障诊断[D].哈尔滨工业大学.2019
[3].张晨阳.随机切换非线性系统的故障诊断研究[D].江南大学.2019
[4].周琬璐.未建模动态不确定切换非线性系统的自适应控制[D].渤海大学.2019
[5].毕莹.基于神经网络的切换不确定随机非线性系统的自适应控制[D].渤海大学.2019
[6].张静.基于无源的非线性切换系统的跟踪控制[D].沈阳工业大学.2019
[7].王永昭.一类非线性切换系统的指数镇定及L_2增益分析[J].重庆师范大学学报(自然科学版).2019
[8].师路欢.具有输出约束的非线性切换系统输出反馈自适应控制研究[D].扬州大学.2019
[9].高燕.非线性时滞切换系统的稳定性研究[J].河北北方学院学报(自然科学版).2019
[10].王永昭,李天瑞,刘倩.异步切换下一类带有时变时滞非线性切换系统的指数镇定[J].数学的实践与认识.2018
标签：Lipschitz条件; 自适应控制; 非线性切换奇异系统; 稳定性;